Триколор 

Что надо знать про солнечные батареи для дома: их выбор, размещение и использование. Средняя стоимость комплекта солнечных панелей. Цена солнечных батарей для дома: стоимость комплекта

В настоящее время, в период мирового экономического кризиса, всё актуальней стоит вопрос об альтернативах получения энергии. Всё чаще человек обращается к энергии солнца.

Человеку присуще жить в красивом месте, а у нас, в России очень много красивых мест, но вопрос в том, что газа нет и в перспективе не предвидится, электричества нет а если и есть то не постоянно. А жить хочется в комфортных условиях. И пока газ не подведен, приобритите евродрова от ООО РУФ РУФ. Евродрова имеют постоянную температуру горения, горят длительное время. Результат пользования таких дров - минимальный расход топлива и отсутствие вредных веществ. Можно сказать, что это лучшая замена голубому топливу. Но прогрессивные хозяева обращают свои взоры на небо, решив поставить себе на службу энергию солнца.

Проект дома для установки солнечной батареи

Предлагаем вам рассмотреть проект жизнеобеспечения дома с помощью солнечных батарей и теплового насоса.

При проектирование дома необходимо предусмотреть отдельную комнату, где можно разместить оборудование для поддержания функционирования солнечных батарей и теплового насоса. При строительстве самого дома необходимо построить дом таким образом, чтобы солнечные лучи падали на модуль, расположенный на крыше, наиболее длительный отрезок времени светового дня.

Здание устанавливается таким образом, чтобы скат крыши на которой будут смонтированы фотоэлектрические модули, которые поглощают солнечную энергию, был направлен на юг. Кроме того, крыша сооружения должна быть таких размеров, чтобы на ней можно было разместить такое количество фотоэлектрических модулей, запас энергии которых хватал бы на обслуживание дома. Уклон крыши должен иметь определённый градус.

Всё это необходимо учитывать при разработке проекта, кроме того, необходимо принять во внимание особенности данной местности и климата. При создании проекта учитываются пожелания хозяев-заказчиков, чтобы определить будущее энергопотребление всего дома. Сам дом хорошо построить с применением всех теплосберегающих материалов, новейших технологий, использовать все методы для сохранения и тепло обеспечения дома.

Инженерные системы дома

По проекту в доме должно быть установлено оборудование которое необходимо для комфортной жизни: кухонная техника, стиральная и посудомоечная машина, холодильник, телевизор.

Работоспособность всего этого оборудования включая и полное освещение дома должны обеспечить солнечные батареи.

Отопление дома должен обеспечить тепловой насос.

Причём обогрев первого этажа обеспечивается за счёт тёплых водяных полов, а второй этаж водяными конвекторами.

Тепловой насос по проекту потребляет до 2 кВт. энергии и подключён к магистральным сетям. Результатом разработки дом получил практически автономное питание, за исключением обогрева.

Аварийное отключение сети

В случае отключения электросети, для аварийного обслуживания такого дома, предусмотрена система бесперебойного питания (СПБ).

Такая система удобна тем, что при наличии питания электросети она пропускает напряжение электросети к нагрузке, в тоже время её зарядное устройство одновременно заряжает блок аккумулятора.

При отключении питания от электросети, СПБ переключается на работу от аккумуляторов и преобразует постоянное напряжение в переменное, обеспечивая бесперебойную работу электроприборов.

Таким образом, система бесперебойного питания обеспечивает не только режим резервного и аварийного электроснабжения, но и автономный режим работы.

СПБ в работе на много лучше любого генератора, а так как система работает не только от магистральной электросети, а и от альтернативных источников электроэнергии, к которым её подключают с помощью контролёра, то она необходима.

В настоящее время, эта система энергоснабжения дома, очень эффективна.

Электричество от солнечных батарей

При возведении стен дома, для работы солнечных батарей, необходимо проложить силовые кабели, которые связывают установленные на крыше фотоэлектрические модули с системой обслуживания (сюда входят аккумуляторные батареи, контролер зарядки батарей, инвертор или преобразователь напряжения).

Всё это удобно делать на этапе строительства дома.

В зависимости от нагрузки потребление электроэнергии, рассчитывается количество фотоэлектрических модулей. За основу берут среднесуточное потребление электроэнергии в кВт/час.


Для определения количества фотоэлектрических модулей необходимо знать: энергопотребление объекта, мощность модуля, коэффициент инсоляции для конкретной местности.

Коэффициент инсоляции - это есть мера энергии солнечного излучения, полученного на данной площади земной поверхности в данное время.

Он показывает эффективность работы солнца в данное время года.

Этот коэффициент рассчитывается на основании статистических наблюдений, с учетом количества солнечных и пасмурных дней, сезонную продолжительность светового дня. Такие данные есть в интернете или в специальных изданиях, публикующих карты солнечной инсоляции.

Если дом предназначен для круглогодичного проживания, то количество фотоэлектрических модулей определяется исходя из худших погодных условий, т.е. периода времени с наименьшим сезонным коэффициентом инсоляции. Т.е., чем меньше коэффициент инсоляции, тем больше монтируется модулей.

Модули монтируют на крыше с помощью специальных креплений из алюминия, эти крепления универсальны, подходят для установки на наклонной крыше и на горизонтальной поверхности.

Оборудование обслуживающую систему (аккумуляторы, контролёры, инверторы) размещают внутри дома.

Использование тепла земли

1.Теплообменник передачи тепла земли внутреннему контуру.

2.Компрессор

3.Теплообменник передачи тепла внутреннего контура системе отопления

4.Дросселирующее устройство

5.Рассольный контур и земляной зонд

6.Контур отопления

Чтобы отнять частичку тепла у земли, необходим тепловой насос.

Ещё на этапе земляных работ, на глубине 3 метров, под фундаментом, закладываются трубы, образующие контур, их выводят на поверхность таким образом, чтобы подключить к оборудованию, установленному в доме.

Тепловой насос работает в автономном режиме, занимает мало места, работает примерно так же, как холодильник. Тепловой насос оборудован испарителем, компрессором, конденсатором, дросселирующим устройством.

Отличает его от обычного холодильника только параметры настройки. Фреон подбирается такой, который может закипать даже при минусовой температуре, этот пар втягивается в компрессор, где сжимается.

При этом его температура увеличивается до 100 градусов Цельсия. Затем горячий и сжатый фреон направляется в теплообменник конденсатора, где охлаждается водой или воздухом.

На холодных поверхностях пар конденсируется, превращается в жидкость.

Нагретую в теплообменнике воду направляют в систему отопления.

По данному проекту, вода проходит по системе теплого пола, обогревает воздух в помещении первого этажа. Затем снова жидкий фреон, направляется на дросселирующий вентиль, а затем снова возвращается в испаритель. Цикл завершился и будет автоматически повторяться, пока работает компрессор.

Разъяснения

1. Солнечный модуль. Энергия солнца преобразуется в нём в электрическую с помощью полупроводника-кремния. При этом вырабатывается постоянный ток, который с помощью инвертора можно преобразовать в переменный ток, или использовать эту энергию на прямую различными нагрузками постоянного тока.

2. Контроллер - это главный элемент контроля и управления всей системой электроснабжения. Основная его задача - полностью зарядить аккумулятор, не допуская перегрузок или обратного тока в ночное время. Контроллер обеспечивает полную безопасность, обеспечивает работу всей системы электроснабжения на солнечных батареях.

3. Аккумулятор - накопитель энергии. В системах бесперебойного питания существуют несколько типов аккумуляторов.

4. Инвертор - это преобразователь напряжения постоянного тока от аккумуляторов или солнечных батарей, топливных и других генераторов в напряжение 220 вольт, 50 герц

Весь лишний вырабатываемый ток попадает в резистор. Для преобразования постоянного электротока в переменный, необходимый для работы бытовых приборов, применяют инверторы.

Загородный коттедж с установленными солнечными панелями

Преимущества солнечной системы:

  • помещение отапливается в течение года, температуру можно регулировать;
  • не потребуется оплачивать электроэнергию государству;
  • экраны устанавливают для любых необходимых нужд;
  • практически у всех моделей долгий срок гарантии.

Конструкция и схема устройства солнечной электростанции для дома

Весь комплекс солнечной системы очень редко даёт сбои в работе, поэтому не беспокойтесь о замене деталей или самой панели. Если систему устанавливают для , требуется изучить исключения. Поскольку не все батареи подходят для этих целей.
География расположения дома – один из важных пунктов. Если в регионе часто стоит облачная погода, система может работать не в полной мере.


Недостатки солнечных систем:

  • сравнительно высокая цена;
  • в некоторых регионах низкая выработка в сравнении с переменным током в доме;
  • нужно подготовить место для всех составляющих системы;
  • долгий срок окупаемости;
  • требуется постоянный уход;
  • неэффективно в регионах с продолжительной зимой и пасмурными днями.


Несмотря на ряд недостатков, солнечные батареи могут заменить автономное отопление в доме, а также обеспечить электроэнергией бытовые приборы.

Есть двух видов: фотоэлектрические производители тока малых и больших размеров. К категории малого размера относят экраны мощностью 12-24 В. Они дают электроэнергию для телевизора и еще нескольких приборов, мощность которых не больше 1 кВт.


Схема устройства солнечной системы для коттеджа

Большие модели используют для отопления дома и подачи энергии для всех электроприборов в доме. Однако, если дом будет в несколько этажей, энергии вряд ли хватит.


Есть различия в комплектации системы. Стандартный набор включает в себя:

  • вакуумный солнечный собиратель;
  • контроллер;
  • насос, подающий энергию к ;
  • бак для водонагрева 500-1000 литров;
  • электротен.

Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Типы солнечных систем


Плюсы батареи:

  1. В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
  2. Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
  3. Если загрязнена батарея, она меньше эффективна.

Недостаток – процент КПД ниже чем у поликристаллических систем.


Чертеж с размерами микроморфной солнечной панели

Микроморфные панели. Есть 2 ряда полупроводников. Это увеличивает эффективность батареи. В панели есть наноструктурированный микроморфный слой. Полимерные батареи. Они самые дешевые. Состоят из слоёв полимеров. Выдаёт 5-10% КПД.

Солнечная панель для отопления дома

Для определения количества панелей, обращают внимание на их мощность, чётко определяют их предназначенье.


Процесс установки гелиосистемы на крышу здания

Кроме экранов потребуются аккумулятор, контроллер, преобразователь.

Сколько нужно солнечных панелей для дома

Для правильного расчёта мощности нужны точные данные потребления электричества на один день. Допустим, 100 кВт/ч в месяц (эту цифру показывает электросчётчик), тогда требуется чтобы панели вырабатывали такое количество тока в месяц.


Панели производят ток только днём, выдавая максимальное количество в ясную погоду. Если солнечные лучи будут направлены не на батареи, тогда эффективность значительно понизится. Производительность понижается в 15-20 раз в пасмурную погоду. Это учитывают при расчетах.
Поэтому в среднем получается, что солнечная батарея вырабатывает энергию с 9.00 до 16.00. В утреннее и вечернее время производится выработка 30 %, а днем - 70 %.


График пиковой мощности солнечных батарей по часам

Поэтому панель 1 кВт (1000 Вт) производит 7 кВт/ч, 210 кВт/ч в месяц. Плюс 3 кВт/ч утро и вечер, но это запас на пасмурный день. Исходя из этого расчёта получается панель на 2кВт производит 420 кВт/ч в месяц, панель на 100 ватт производит в день 700 ватт, за 30 дней 21 кВт.


Очень хорошо, если панель 1 кВт производит 210кВт/ч в месяц, однако есть нюансы:


При небольших потреблениях ставят генератор. По договоренности и наличии разрешения, устанавливается ветровая станция для получения электроэнергии.

Расчёт для аккумулятора на солнечную панель

Аккумулятор определённой ёмкости должен обеспечить дом электроэнергией ночью. Допустим, на ночь требуется 3 кВт/ч, АКБ требуется такой же мощности. Мощность аккумулятора 12 вольт 200 А, тогда электроэнергии в нем будет 12 х 200 = 2400 ватт (2.4 кВт). Однако батарея разряжается.


Схема соединения панелей между собой

Внимание. Нельзя допускать полной разрядки аккумулятора.

АКБ для солнечных систем разряжаются на 70 %, автомобильные – 50 %. Поэтому нужна запасная батарея для замены, в случае разрядки.

Лучше всего использовать такой расчёт. Если за сутки потребляется 10 кВт/ч, тогда рабочая АКБ (аккумуляторная батарея) идентична по характеристикам. В солнечный день батарея заряжается на 20-30 %.


Расчет и схема подключения аккумулятора к панели

Преобразователь энергии в 220 В имеет КПД 70-80 %. Учитывая все потери электротока в аккумуляторах и преобразователе, общая цифра составляет 40 %.

Альтернативные источники энергии активно захватывают потребительский рынок. Лет десять назад большинство людей не представляло себе возможность приобретения таких инженерных разработок, как ветряная электростанция или станция, работающая на солнечных батареях. Сейчас это становится возможным. Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта, затраты на монтаж и техническое обслуживание – экономически выгодное решение сегодняшнего дня.

Если говорить о солнечных батареях в техническом плане, нужно понимать, что речь идет о фотоэлектрических системах электроснабжения (ФСЭ). Основная цель таких устройств – это преобразование энергии солнечного света в электрическую на основе физического закона фотоэффекта. Около двухсот лет продолжается процесс усовершенствования солнечных установок по выработке электроэнергии. В настоящее время инженерная мысль достигла значительных результатов в разработке фотоэлектрического оборудования, особенно в показателях полезного действия – от 1 до 46% (доля преобразованной солнечной энергии).

Преобразовывают энергию солнечного света в электрическую энергию

Современный рынок солнечных систем электроснабжения можно считать в достаточной мере сформированным, так как он позволяет делать выбор товара из немалого числа предложений, из очень большого рыночного сегмента. Чтобы ответить на самый часто задаваемый вопрос, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, необходимо разобраться в технологических и конструктивных особенностях ФСЭ. Структуризация предлагаемого рынком оборудования предполагает три основные категории солнечных систем, основываясь на их функциональных, конструктивных и технических особенностях.

К первой категории ФСЭ относятся автономные системы, которые не подключены к основной сети электроснабжения. Такие системы работают в собственном контуре сети для прямого электропитания подключенного оборудования. Максимальная эффективность работы достигается наличием в комплекте аккумулирующего устройства (аккумуляторные батареи), которое позволяет использовать накопленную электроэнергию в случае падения интенсивности солнечного света (т.е. пониженная вырабатываемая мощность) и в случае моментов превышения потребляемой мощности над вырабатываемой.

Ко второй категории относятся открытые ФСЭ. В своей комплектации данные системы не имеют аккумуляторов и подсоединяются к основной сети электропитания через специальный инвертор. Если потребляемая мощность не превышает значение вырабатываемой, основная сеть отключена. В противном случае отключается ФСЭ и потребление производится из основной сети. Такие системы очень надежные, более дешевые, но если нет электропитания от основной сети, то и солнечная станция не работает.

Третью категорию представляют комбинированные ФСЭ. Они представляют собой объединенный формат первой и второй категории. Это позволяет иметь в своем функционале дополнительное качество – лишняя вырабатываемая или накопленная электроэнергия может передаваться в основную сеть и иметь коммерческую ценность.

Полезный совет! Для бесперебойного режима электроснабжения в случаях одновременного прекращения работы общей сети и воздействия негативных метеоусловий, необходимо иметь резервный источник электропитания. В качестве такого источника может быть небольшой (2-5 кВт) электрогенератор, работающий на бензине или дизельном топливе.

Цена солнечных батарей для дома: стоимость комплекта

Решать вопросы экономии затрат на электроэнергию за счет установки солнечных электростанций необходимо в условиях полного информирования о ценах на весь комплект и предстоящих затратах на их установку и эксплуатацию. Частый вопрос, сколько стоит солнечная батарея для дома, четкого ответа не имеет, так как очень много факторов влияет на ценообразование.

Устоявшаяся цена главного элемента ФСЭ (солнечной батареи) в среднем по минимуму (но также минимуму по качеству) порядка 50-60 руб. за вырабатываемый 1Вт мощности. Следовательно, цена солнечных батарей для частного дома мощностью 100 и 200 Вт будет находиться в размере 6000 и 12000 руб. соответственно.

Состав комплекта станции зависит от ее категории и мощности. В него могут входить контроллер зарядки, аккумуляторная станция, инвертор и соединительная аппаратура. При выборе, например, комплекта первой категории и номинальной мощности порядка 2 кВт (2000 Вт), цена комплекта солнечных батарей для дома составит от 120 тыс. руб. и выше.

А сравнивать весь затрачиваемый капитал необходимо с экономическим эффектом, получаемым от разницы в стоимости 1 кВт/час централизованной сети и стоимости, создаваемой ФСЭ.

Самая «свежая» статистика рынка солнечных батарей показывает, что отношение цен на единицу электроэнергии составляет 8,8 раза. Это значит, что электроэнергия, вырабатываемая солнечной станцией, в 8,8 раза дешевле предоставляемой электроэнергии через общую сеть, взятых в равном эквиваленте.

Важным критерием выбора в направлении использования ФСЭ служит также фактор возможности обеспечить бесперебойную работу автоматики в системах отопления, охранного слежения и пожарного оповещения. К перечню можно отнести компьютерную домашнюю сеть и группы электронных контрольно-измерительных датчиков.

Применение и цена солнечных батарей для дома

Большой выбор солнечных батарей предоставляет возможность использовать их в разнообразном качестве и применении, так как при желании купить солнечные батареи для дома, цена на сегодняшний день уже позволяет это сделать широким слоям населения. Зная их основные характеристики, такие как стандарт выходящего напряжения (12, 24В и выше), а также параметры вырабатываемой номинальной мощности, можно использовать их локально, не приобретая всего комплекта. На рынке средняя стоимость солнечных батарей для частного дома колеблется в пределах 60 руб. за вырабатываемый 1 кВт электрической мощности.

Если требуется использовать лампочку в темном помещении напряжением 12В и мощностью 25 Вт, то достаточно купить и подключить к ней напрямую солнечную батарею аналогичных параметров и это обойдется не более чем в 2000 руб. и тратить электричество на лампочку в 60-75 Вт в какой-нибудь коморке уже не придется. Можно подключить небольшой колодезный насос для дневного полива любой ландшафтной зоны мощностью 200 Вт и питанием в 24В. При затратах в 11000-12000 руб. можно в течение всего весенне-летнего периода и более 10 лет иметь независимую систему полива.

Необходимый комплект солнечных батарей для дачи

Если рассматривать вопрос о целесообразности применения солнечных систем для дачного участка, следует учитывать факторы стабильности подачи электроэнергии в поселок, уровень его инсоляции (время нахождения под прямыми солнечными лучами), требуемую мощность электрификации и фактор риска воровства в пустующее от хозяев время года. Лучший вариант – это стационарная установка ФСЭ первой категории.

Учитывая невысокую потребляемую мощность дачи, можно организовать 100% замену централизованного электроснабжения на автономное и дешевое. В другом случае, когда стационарная установка солнечной станции по каким-то критериям не оправдана, можно использовать переездной комплект быстрой сборки.

Обратите внимание! Эксперты в области использования ФСЭ провели расчет и выявили, что солнечные батареи стратегически и экономически целесообразны для применения в летнее время года в частных домах и дачных домиках площадью от 50 до 300 м², рассчитанных на семью до четырех человек.

Использование солнечной энергии для получения тепла

Наряду с использованием солнечной энергии для производства электрического тока существуют и не менее распространенные устройства по превращению энергии солнечного света в тепловую энергию. Такие установки называются солнечными коллекторами и служат элементами нагрева для систем отопления и получения горячей воды. Независимо от установленных котлов в отопительных системах и контурах горячего водоснабжения, их комбинация с высокоэффективными солнечными коллекторами позволяет экономить до 36% расходов на отопление и приготовление горячей воды.

В конструктивном исполнении солнечный коллектор из разряда ходового товара представляет собой прямоугольную панель с габаритами ориентировочно 1х2 м и с толщиной до 100 мм. Главным отличием коллекторов указанных типоразмеров является тепловой поток мощности, т.е. количество тепла, которое может передаться любому жидкому теплоносителю через контактную поверхность. По-другому этот параметр называют коэффициентом потери тепла и который имеет размерность Вт/м²×°К, т.е. передаваемое тепло через площадь для повышения температуры принимающей жидкости. Современные конструкции солнечных коллекторов имеют показатели (одна панель) по тепловой мощности от 1,2 до 5 Вт/м²×°К.

Цены солнечных коллекторов для отопления дома

Главным элементом системы (теплостанции) является панель солнечного коллектора. В зависимости от требуемой мощности ее можно приобрести на рынке по цене 18-20 тыс. руб. за 1 м² полезной площади и среднему коэффициенту потери тепла 2,5-2,7 Вт/м²×°К.

Например, панель европейского качества с габаритами 1,9х1,8 м (площадь 3,5 м²) и с коэффициентом 2,7 будет стоить около 70 тыс. руб.

С учетом конкуренции аналог китайского производства может быть дешевле на 30-55%, а отечественный прототип на 10-25%.

Если говорить о требуемом комплекте, в который входят: бак, аккумулятор, насос и автоматика, тогда среднерыночная цена такой станции составит 160-170 тыс. руб. Комплект отечественного производства с аналогичными параметрами обойдется в 100-120 тыс. руб.

Монтаж на крышу дома

Полезный совет! Совместное использование солнечных коллекторов с солнечными батареями при правильном выборе параметров позволяет снизить расходы тепловой энергии на получение горячей воды до 61%.

Обзор производителей. Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и одной панели

Солнечные технологии как альтернативные источники энергии уверенно заняли передовые позиции на рынке. Большое количество производителей активно конкурирует, предлагая все новые и новые инновации. Лидирующее место в объемах продаж ТОР-15 стран солнечных электростанций и их комплектующих занимает Китай, имея более 50%.

Наиболее популярными брендами являются Еxmork, RENE SOLA, LDK, Helios House, Suntech, JA Solar и др.

Европейских производителей с объемом рынка около 25% представляют такие компании, как германские AXITEC GmbH, Solarworld и Viessmann Group и норвежская Renewable Energy Corporation и др.

Японию, Корею и Тайвань (15%) представляют компании Kyocera, Sharp, Sanyo, Hanwha Solar One и Motech.

Отечественная продукция представлена такими компаниями, как Hevel Solar и ТСМ. Американский производитель – компания First Solar.

Купить солнечные батареи для дома можно относительно недорого. Если взять за потребительский образец солнечную панель мощностью 200 Вт, то ценовой ряд будет в пределах:

Страна-производитель Цена солнечной панели 200 Вт, руб. Цена комплекта солнечной станции 2 кВт, руб.
Китай 8000-16000 120000-160000
Европа 15000-17000 190000-250000
Азия 10000-15000 140000-190000
Россия 12000-20000 104000-240000
США 27000 380000

Чтобы увидеть разницу в ценовой политике, в основном зависящей от показателя мощности, возьмем для примера солнечную электростанцию для дома 5 кВт, цена которой в китайском исполнении составит:

  • около 300 тыс. руб. (солнечная батарея);
  • около 420 тыс. руб. (весь комплект).

Качество продаж и перспективы развития солнечных технологий

Современны рынок и его технологии продаж не оставляют у покупателя однозначной оценки. Особенно высокотехнологическое оборудование и устройства. Это касается и рынка по продаже солнечных систем электроснабжения. Так как технологии производства сами по себе очень энергоемкие, то при желании приобрести солнечные батареи или купить солнечную электростанцию для дома, цена в обоих случаях будет призывать к детальному анализу не только по техническим и технологическим особенностям, но и по экономическим обоснованиям.

Солнечные батареи для частного дома – отличное решение целого ряда энергетических потребностей на этих жилых объектах в глазах их владельца. Если Вы проживаете в климатической зоне с внушительным количеством солнечных дней в году (а весенне-осенний период в Московской области вхож в число таковых), то создание автономных систем энергоснабжения для загородного дома сезонного проживания или дачи способно решить массу задач при меньших затратах, чем подведение коммуникаций централизованного энергоснабжения.

Преобразующие энергию Солнца в электрическую солнечные батареи в наших широтах можно встретить где угодно – на крышах дач и частных домов, на теплицах и нежилых объектах различного назначения. Это обстоятельство говорит ровно о том, что все большее количество наших соотечественников подходят к вопросу расходования собственных средств на энергоносители рационально и вдумчиво.

Ведь какой бы доступной по цене для жителей столичного региона не была электрическая энергия, ее получение непосредственно от солнца является вообще бесплатной и не зависит от различных организаций и третьих лиц.

Для этого и служат те или иные модели солнечных батарей - модульное оборудование, использующее фотоэлектрический эффект для преобразования энергии инсоляризации в электрическую.

Солнечные батареи для частного дома: иметь или не иметь?

Многие домовладельцы скептически относятся к этому оборудованию и категорически отмахиваются от возможности рассмотрения его покупки. Их скепсис основан на недостаточном знании или устаревших представлениях о солнечных батареях, их мощностях и стоимости.

И наша задача – исправить эти заблуждения потенциальных владельцев автономных электростанций на основе солнечных модулей. Правильно подобранные солнечные батареи для дома и дополнительное оборудование, необходимого для передачи и накопления полученной энергии, способны легко закрыть все актуальные потребности домочадцев в эксплуатации электроприборов.

К примеру, от весны до осени в Московской области солнца достаточно для ежедневной зарядки солнечной электростанции в 5 кВт.

Такая способна обеспечить питание экономичного холодильника, насоса, энергосберегающих ламп, LCD телевизора и ряда других электроприборов.

При большей же мощности инвертора системы Вам не придется отказывать себе в привычном комфорте, который обеспечивает подключение к централизованной системе электроснабжения.

Виды солнечных батарей: подбираем правильно

Современная индустрия автономных энергетических систем предлагает широчайший выбор фотоэлектрических преобразователей различной мощности, размеров и технологий. Чтобы не ошибиться при подборе конкретной модели солнечных батарей для частного дома или дачи, необходимо представлять себе их характеристики, разновидности и варианты возможной установки на объекте.

Поэтому давайте рассмотрим различные виды солнечных батарей и факторы, на которые необходимо обращать внимание при их выборе в первую очередь.

Итак, представленные на российском рынке фотоэлектрические модули по фактору используемых в них фотоэлементов подразделяются на:

  • Монокристаллические солнечные батареи (КПД варьируется в пределах 15-20%). За счет большей эффективности трансформации энергии в сравнении с другими видами, панели монокристаллического типа при заданной величине нагрузки требуют меньшей площади для своего размещения. С ростом срока эксплуатации такие конструкции незначительно теряют свои первоначальные свойства;
  • Поликристаллические солнечные батареи (КПД в пределах 12-15%). Меньшая эффективность модулей этого типа, образованных последовательным соединением прямоугольных фотоэлементов, требует приблизительно на четверть больше площади для их установки в сравнении с монокристаллическими;
  • Панели на основе аморфного кремния (КПД порядка 7%). Наиболее дешевые солнечные батареи, отличающиеся высокой гибкостью и хорошим поглощением рассеянного света. Но в электроснабжении частных домов и дач используются крайне редко ввиду небольшого срока службы.
  • Микроморфные панели (КПД 8-12%), отличающиеся долгим сроком службы, но также требующие значительного покрытия ими открытых освещаемых площадей.

Технология фотоэлектрических преобразователей напрямую связана с площадью панелей и местом их размещения. Эти факторы в глазах многих играют существенную роль, так как в большинстве случаев устанавливают солнечные батареи на крышу дома , хозпостройки либо на участке в сторону юга как направления наиболее интенсивной инсоляции. И далеко не каждый домовладелец готов облицевать кровлю своего жилья таким необычным видом покрытия. В то же время, не каждый обладает и достаточным земельным участком, часть которого можно было бы выделить под размещение солнечных панелей.

Выбирая конкретную модель солнечной батареи , необходимо также ориентироваться на номинальную мощность, характеризующую возможность оборудования по выработке электрической энергии для групп потребителей.

Каталог внешних солнечных батарей

Если Вам нужны эффективные, но при этом недорогие солнечные батареи для частного дома в Москве, к Вашим услугам каталог магазина «As-Solar» . Мы не только предлагаем поставку оборудования и всех комплектующих для создания на базе солнечных панелей автономных систем электроснабжения загородных домов и дач, но и весь спектр работ по их монтажу и настройке «под ключ».

Перед тем, как приобрести солнечные батареи для дачи или для дома, мы также настоятельно рекомендуем проконсультироваться у наших специалистов. Это позволит обеспечить оптимальный подбор оборудования, его слаженную и четкую работу с остальными компонентами системы автономного электроснабжения дома, а также впоследствии облегчить ее монтаж и обслуживание.

Солнечные батареи можно купить для электроснабжения частного дома, дачи или другого помещения. Сложность их выбора состоит в необходимости создания сбалансированной системы из разных элементов. К ним относятся: фотопанели и аккумулятор, инвертор и контроллер.

Как устроена и работает солнечная батарея

Солнечная батарея представляет собой независимый источник электроэнергии. Устройство состоит из ряда полупроводников, которые преобразовывают солнечное излучение в ток. Размер поглощающих панелей варьируется от пары миллиметров до нескольких метров.

Батарея состоит из двух слоев с разной проводимостью. Солнечная энергия выбивает электроны из катода и они попадают в пустоши анода. Получается их круговорот. Исторически первым фотоэлементом был селен. Но его производительность была низкой.

В 1954 представители телекоммуникационной компании США предложили заменить его кремнием. И уже через 4 года был запущен спутник на фотоэлементе из него. Эффективность монокристаллического материала составляет 17 %, а поликристаллического - 15 %.

Со времен производства первых солнечных батарей их стоимость существенно упала.

Для продолжительности срока службы, устройства элементы шунтуются диодами. Что уменьшает итоговое сопротивление цепи. Обычно их размещают на каждой четверти длины батареи. Такая конструкция особенно важна, когда часть панелей находится в тени. Диоды не позволяют превращаться им в потребителей тока.

Накапливаемое электричество сохраняется в аккумуляторе. Напряжение которого меньше, чем поступающий потенциал. Процесс заряда и его скорость проверяется специальным контроллером.

Эффективными считаются свинцовые и гелевые устройства для накопления энергии. Срок их эксплуатации составляет 10 - 15 лет.

Избыточный ток поглощает резистор. Для преобразования постоянного напряжения в переменное используют инверторы.

Производительность солнечной батареи зависит от угла ее наклона и стороны света, в которую она направлена. Так, максимальный результат будет от такого размещения устройства:

  • на юг под углом в 30° - эффективность 100%,
  • на юго-восток/юго-запад под углом 30° - 93%,
  • на восток/запад под углом - 93°.

Преимущества и эффективность автономных устройств

Покупают солнечные батареи для дачи, частного дома, отелей в курортных городах. Пользователи отмечают ряд их конкурентных преимуществ:

  • неисчерпаемость источника энергии,
  • общедоступность в любой местности,
  • экологическая безопасность,
  • бесшумность системы,
  • длительный срок службы до 25 лет,
  • государственная поддержка развития альтернативных источников электроэнергии в Европейских странах,
  • возможность монтажа дополнительных панелей для расширения системы,
  • малая вероятность поломки,
  • бесплатность самой энергии,
  • автономность системы.

Недостатки солнечных батарей для дома

Использование солнечных батарей сопровождается рядом недостатков:

  • высокая стоимость системы,
  • необходимость разового вклада большой суммы,
  • низкая производительность по сравнению с традиционными источниками питания,
  • необходимость места для размещения дополнительных комплектующих,
  • длительный срок окупаемости,
  • необходимость постоянного ухода,
  • проблемы утилизации батарей,
  • вероятность кражи дорогостоящего оборудования,
  • неэффективность в зимнюю, туманную и пасмурную пору.

Когда солнечные батареи целесообразны

Стоимость автономного энергоснабжения зависит от ее мощности и производительности. И чем она больше, тем меньше цена единиц ее составляющих.

Мощные солнечные батареи можно купить от 330 до 530 у.е. Для того, чтобы обеспечить электроэнергией дом на 4 человека потребуется вложиться на 15 - 25 тыс. у.е.

В Западной Европе спрос на альтернативные источники питания выше, поскольку там достаток людей выше. К тому же, есть возможность передачи накопленной энергии в общую сеть. При этом закупочная цена со стороны государства выше, чем тарифы при потреблении.

Целесообразно использовать мощность солнечных батарей при недостатке электроэнергии в регионе. Например, в курортном городе, где в «сезон» вводятся ограничения потребления.

Или же дом находится вдали от источника питания. И прокладка сети проводов дороже, чем стоимость батарей.

Лучше использовать энергию солнца, когда ее поступление не закрывают туманы и плохая погода. Например, на юге страны на возвышенности.

Для большей эффективности солнечной батареи следуйте инструкции установки, которая идет от производителя.

Режимы автономного электроснабжения

При выборе системы солнечного источника питания, необходимо учитывать максимальную силу, требуемую от нее. Она вычисляется суммированием мощностей всех бытовых инструментов и других электропотребителей. Также надо определить среднесуточную норму. Она зависит от режима автономности от общей сети.

Полная замена привычного источника питания, сопровождается отключением от городского электроснабжения. Требуемое количество мощности определяется по показателям счетчика за предыдущие периоды. При этом целесообразно учитывать возможных будущих электрических потребителей, задел на которые лучше сделать заранее. Обычно необходимо не менее 600 кВт в месяц для обеспечения дома на 3 - 4 человека.

При частичном электроснабжении, основная мощность идет от сети, остальная - от солнечных батарей. Приборы, устройства и системы, требующие больше 2 кВт/ч или 5 кВт/сутки остаются на традиционном источнике питания. Например, пол с подогревом, электрический бойлер, стиральная машина, обогреватель, утюг. Для такого режима потребуется 2 - 2,5 кВт/ч.

Умеренное электроснабжение меняет привычный стиль жизни. Емкие работы, как большая стирка, выполняются периодически 1 - 2 раза в месяц. В период высокой активности солнца. Нагрев воды также ограничивается до почасовой подачи. Для системы необходимо 150 кВт в месяц при возможном среднем потреблении энергии в 4 - 6 кВт/ч. Пиковая мощность может достигать 10 кВт/ч.

При базовом режиме используется 100 кВт в месяц. Хозяева находятся в состоянии экономии энергии, постоянно контролируют включение света и других потребителей тока. Работы, требующие большой мощности, проводятся до обеда. Чтобы до вечера аккумулятор накопил достаточное количество заряда.

Аварийный режим используется в экстренных ситуациях и в течение нескольких дней. После, предполагается восстановление привычного уровня электроснабжения от сети. Используется для обеспечения основных надобностей жителей дома. Среднее потребление энергии в сутки не превышает 2 кВт при пиковом значении в 6 кВт/ч.

После определения уровня требуемой энергии можно приступать к выбору конкретной системы солнечных батарей.

Выбор панелей солнечных батарей

Солнечные батареи имеют такие характеристики:

  • размер,
  • материал изготовления,
  • мощность,
  • напряжение номинальное и при пиковой мощности,
  • ток при максимальной мощности,
  • сила тока при коротком замыкании,
  • диапазон рабочей температуры,
  • срок эксплуатации.

При выборе фотоэлементов необходимо учитывать все вышеперечисленные показатели.

Для достижения необходимого уровня напряжения, панели параллельно соединяются в блоки. Важно понимать, что для объединения используются однотипные элементы. Но, если выбор между большой батареей или парой маленьких, то лучше отдать предпочтение первому варианту. Поскольку в нем отсутствуют дополнительные соединения, что увеличивает надежность конструкции.

Обычно размеры панелей составляют 1 - 2 м² при мощности в 220 - 250 Вт.

Современные батареи изготавливают из кремния.

Сколько стоит солнечная батарея зависит от ее типа. Фотопанели бывают моно- и поликристаллические. Первые, отличаются большей эффективностью на уровне 17,5% при сравнительном показателе в 15% аналога. Но их стоимость выше. Но в готовой конструкции при пересчете получаемой энергии на затраты, стоимость 1 Ватт приблизительно равна. Срок эксплуатации панелей одинаковый. А вот активность солнца отличается не постоянством в разные периоды года. Поэтому предпочтительней приобретение монокристаллических фотоэлементов.

Номинальное напряжение является показателем, на который рассчитано устройство в условиях нормальной работы. При этом максимальное - выше на 5 - 10 %.

В случае с солнечными батареями отдайте предпочтение 24-х вольтовым панелям. Больший показатель встречается редко. А устройства на 12 В предназначены для малых систем. Их обычно используют по архитекторским соображениям, когда ограничено пространство под батарею.

Установка способна работать при определенной температуре. Оптимальным решением является диапазон от -40°С до +90°С.

По отзывам потребителей, солнечные батареи исправно функционируют в течение 20 - 25 лет. При этом их эффективность снижается на 7 - 8 % каждые 10 лет.

Выбор контроллера и инвертора

Контроллер монтируется между солнечной батареей и аккумулятором. Он управляет уровнем напряжения, идущего от фотопанелей, в зависимости от уровня заряда накопителя энергии. Так при 100% накопления, предупреждается перезаряд отключением подачи напряжения в аккумулятор.

Дорогостоящие технологии отслеживают изменение входящих потоков и балансируют их. Так достигается максимально возможная продуктивность батарей в любой период суток и времени года. Контроллеры Maximum Power Point Tracking целесообразно использовать в больших системах. А при обеспечении энергией частного дома достаточно упрощенной модели. Например, типа PWM.

Такие устройства при уровне заряда аккумулятора от 80% уменьшают напряжение солнечной батареи и поддерживают его. Для сравнения контроллеры ON/OFF, которые являются самым дешевым аналогом, просто отключают систему.

Также важно, чтобы контролирующий блок мог компенсировать температуру и предполагал выбор типа аккумуляторной батареи.

Производители солнечных батарей при отказе от контроллера рекомендуют постоянно измерять вольтметром заряд аккумулятора. И при необходимости вручную отключать систему. Поскольку при перезаряде уменьшается срок службы накопителя.

Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное. Показатель входного напряжения должен соотноситься с мощностью устройства. Так при его силе в 600 Вт достаточно U = 24 В, и соответственно 48 В при большей мощности.

Если говорить о видах инвертора, то меньше всего хлопот доставит синусоидальное устройство.

Косвенным показателем является вес оборудования. Поскольку трансформатор отличается значительной массой, то условно на 100 Вт идет 1 кг инвертора. И поэтому качественный преобразователь в 1000 Вт весит 8 - 10 кг.

Номинальная выходящая мощность должна равняться силе всех электрических потребителей.

Выбор аккумуляторов

Аккумулятор стоит выбирать, исходя из количества энергии, которое он будет накапливать. Для этого определяется суточная потребность в энергии на разные потребители. При этом делается корректировка в дополнительные 10% на потери преобразования в инверторе.

Если солнечные батареи будут автономным источником питания, то важно максимальное возможное количество заряда аккумулятора. А при резервном или аварийном режиме системы необходимо отдавать предпочтение аккумуляторам с большим сроком службы.

Стартейные батареи нуждаются в постоянном обслуживании и используются при малой силе системы. Гелевые аналоги не так требовательны в уходе и способны накапливать больше энергии. Герметичные и заливные аккумуляторы обеспечивают длительное время работы при высоких мощностях. AGM используются преимущественно для резервного режима энергосбережения.

При одинаковых характеристиках, лучшими реальными показателями будет обладать более тяжелый аналог.

Обслуживание солнечной батареи

Солнечные батареи требуют большего ухода, чем стационарная сеть. Их поверхность надо систематически очищать от загрязнений. Таких как, птичий помет, пыль, следы от осадков. Так как загрязненные панели поглощают меньше солнечной энергии.

Для чистки достаточно помыть их потоком воды из шланга. А для снятия снега использовать палку по типу старой швабры с резиновой прослойкой.

Также необходимо обрезать ветки деревьев, которые кидают тень на поверхность батарей. В идеале лучше, чтобы в прилежащей территории дома высоких насаждений не было вовсе.

Два раза в год проверяйте состояние креплений системы. При необходимости смените их.