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:
- В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
- Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
- 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 %.
При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.
Устройство системы электропитания от солнечных батарей
Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).
Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:
- Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
- Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
- Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.
Солнечные батареи для дома — только часть системы
Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.
Виды солнечных батарей
С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.
Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью. Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на корпусе.
Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.
Виды фотоэлементов для солнечных батарей
Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;
Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.
Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома
Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.
Что надо купить
Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:
Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.
Без чего можно обойтись
Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.
Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.
Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов
В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.
Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.
Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.
Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.
Технические характеристики: на что обратить внимание
В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.
Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).
Корпус и стекло
Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.
Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.
Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения
Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:
- расстояние менее 10 метров:
- 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
- на две батареи — 2,5 мм2;
- три батареи — 4,0 мм2;
- расстояние больше 10 метров:
- для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
- двух — 4,0 мм2;
- трех — 6,0 мм2.
Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно ).
При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.
Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).
Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).
Не так давно использование альтернативных источников энергии для электрообеспечения дома было фантастикой. Сейчас же во всем мире активно используется энергия воды, ветра и солнца для автономности дома. Причем, первые два вида уже весьма известны, чего нельзя сказать о солнечной энергии. Популярность так называемых солнечных батарей только набирает обороты (преимущественно в южных странах). В России же распространению данной технологии мешает стоимость. Но с каждым годом производство совершенствуется, отчего КПД увеличивается, а цена падает. Каких видов они бывают, на что стоит обратить внимание, когда выбираете солнечные батареи для дома, отзывы, стоимость комплекта разных моделей и нюансы монтажа вы узнаете из данной статьи.
Читайте в статье:
Принцип работы
Солнечная батарея – фотоэлектрический преобразователь постоянного тока. Она генерирует электрическую энергию из лучистой. Принцип работы довольно прост, они будет понятен для всех, кто изучал физику в школе. Основан он на р-n переходе, который переводит свет в энергию.
Виды солнечных батарей для частного дома
Видов солнечных батарей насчитывается около десятка. Каждый обладает своими достоинствами и подходит для определенных условий. Но все можно разделить на два обобщенных вида: кремниевые и полимерные.
Кремниевые батареи
В солнечных панелях данного вида используются особенные свойства кремния. Кванты света, попадающие на пластину, выталкивают электроны с орбиты атома. При этом создается определенное количество электронов, которого достаточно для образования тока.
Важно! Пары элементов недостаточно для возникновения мощности, которой бы хватило для хозяйственных нужд. Поэтому элементы соединяются параллельно или последовательно в панели, которые могут быть размером от нескольких см 2 до десятков м 2 .
Кремниевые элементы отличаются высоким коэффициентом полезного действия, однако и по стоимости такие панели – одни из самых дорогих за счет сложности изготовления. Чтобы разобраться, сколько стоит солнечная батарея для частного дома, рассмотрим все виды кремниевых панелей:
- Монокристаллические.
Главная особенность – все ячейки, поглощающие свет, повернуты в одну сторону. Благодаря этому, монокристаллические батареи обладают наивысшим КПД (около 22%), но максимальная энергоотдача происходит только при направленности ячеек прямо к солнцу.
Обратите внимание! Во время заката, рассвета, а так же в пасмурные дни передача энергии таких батарей заметно снижается, поэтому данный вид панелей идеально подходит только для южных стран.
- Поликристаллические.
Кремниевые ячейки в батареях данного типа направленны в разные стороны. Поэтому они менее результативны при прямом попадании солнечных лучей (КПД равен 18%), но имеют отличный показатель энергоэффективности в пасмурную погоду. Так что они лучше подходят для регионов с небольшим количеством солнечных дней в году.
- Аморфные.
Аморфные панели производят путем напыления тонкого слоя кремния на подложку. Они обладают очень маленьким КПД (5-6%), однако обладают двумя неоспоримыми преимуществами:
- Самая высокая (в сравнении с двумя предыдущими видами) эффективность в пасмурную погоду.
- Низкая цена.
- Гибридные.
Особенность таки панелей заключается в объединении кристаллов и аморфного кремния. Благодаря этому, эффективность в солнечную погоду у них как у монокристаллических панелей, а в пасмурную как у аморфных.
Полимерные батареи
Данный преобразователь состоит из подложки, электродов, полимерного активного и защитного слоев. Такая батарея гибкая и легкая, кроме того ее можно резать, изготавливая устройства любых форм и размеров.
Полимерные солнечные батареи – пока только развивающий вид преобразователей, отличающийся небольшим КПД (около 6,5%), малым весом, низкой стоимостью и высокой экологической безопасностью.
Видео-обзор: как выбрать солнечные батареи
От чего зависит цена комплекта солнечных батарей для дома?
Для начала необходимо выбрать тип устройства, исходя из географического положения дома и возможностей установки. Главная же характеристика любой панели – мощность.
Чтобы рассчитать солнечные батареи для частного дома, нужно понять, какое количество электроэнергии в месяц вы потребляете. И решить, какой процент от общего энергопотребления вы хотите компенсировать за счет альтернативного источника энергии.
Кроме того, перед тем как купить солнечные батареи для частного дома, хорошо бы разобраться, что (кроме панелей) входит в их состав.
В состав солнечных батарей входит:
- Аккумуляторы копят электрическую энергию, когда она в избытке (например, при продолжительном солнечном дне, когда не включены никакие электроприборы), и подают в систему при недостатке (например, при резком увеличении потребления в пасмурную погоду).
Главный критерий выбора аккумулятора – емкость. Конечно, лучше больше, однако емкость можно рассчитать путем определения количества энергии на обязательные электроприборы, и времени, которое они должны работать автономно.
- Инвертор.
Инвертор преобразует постоянный ток от батареи или аккумулятора в подходящий для электроприборов.
- Заряд-контроллер.
Данный элемент системы нормирует напряжение и зарядку аккумуляторов.
Теперь, вы знаете, какие бывают солнечные батареи и из чего они состоят. Перейдем к конкретным моделям солнечных батарей для дома, стоимости комплектов и отзывам.
Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта, отзывы и основные характеристики
Рассмотрим цены солнечных батарей для дачи и дома популярных отечественных производителей на примере нескольких моделей. Стоимость комплектов различна и зависит в основном от мощности оборудования.
Отзыв Александра, Краснодар: «Купил данную установку в прошлом году для дачного дома. Монтировал сам без особых проблем. Мощность, конечно, невелика (около 1кВт в безоблачный день), но для ноутбука, зарядки телефона и освещения без фанатизма вполне хватает, так что рекомендую»
Отзыв: Дмитрия Воронеж: «Приобрел «Охотничий дом» для загородного домика, комплекта достаточно для маленького холодильника, света и мелочи вроде зарядки. Иногда включаю бытовые приборы, никаких проблем, все стабильно»
Отзыв Евгений, Самара: «Название «Энергонезависимость» говорит за себя. К центральному электроснабжению дом подключен, но пользуемся мы им крайне редко, так как системы обычно хватает на дом 115 м.кв.»
Отзыв Константина, Тула: «Прекрасный вариант для электричества на даче! Не нужно тянуть электросеть или покупать генератор. Работает без перебоев, главное – не забывать чистить»
Отзыв Олега, Сочи: «В солнечную погоду вырабатывает до 6 кВт в сутки, так что для небольшого дома – отличный вариант»
Отзыв Ольги, Ростов-на-Дону: «Часто ездим на дачу с детьми и кучей их гаджетов (ноутбук, планшет, телефон и так далее), так что без электричества не обойтись. Отличная станция, несколько раз мощности не хватало, но мы приобрели резервный генератор, и теперь все прекрасно»
Отзыв: Андрей, Смоленск: «Никогда бы не подумал, что солнечных батарей будет достаточно для постоянного проживания летом на даче. Холодильник, свет, телевизор – все работает»
Особенности монтажа
От правильной установки солнечных батарей во многом зависит их эффективность. Если вы решили осуществить монтаж солнечных батарей для дома своими руками, для начала, необходимо определиться с их расположением:
- Затененность.
Избегайте тени от деревьев и рядом стоящих построек, в противном случае эффективность установки будет крайне мала и может не окупиться.
- Ориентация.
Идеальный вариант – южная сторона.
- Угол наклона.
Угол наклона желательно выставлять равным вашей широте. Эта величина является приблизительной и подлежит корректировке в разное время года (достаточно два раза в год).
- Возможность доступа.
Поверхность солнечных панелей необходимо чистить от грязи, пыли и снега. Если этого не делать, КПД будет стремительно уменьшаться.
Выбрав место, можно переходить к монтажу. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией, ведь в случае ошибки, устройство не будет работать достаточно эффективно.
Наиболее распространённый вариант установки – на крыше. Большинство панелей монтируются по следующей схеме:
- Монтаж профиля.
- Установка на него панелей при помощи болтов.
Сложным монтаж солнечных батарей назвать нельзя, однако он требует определенных знаний и навыков. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, стоит обратиться к профессионалам.
Для того, чтобы лучше разобраться в нюансах монтажа, советуем посмотреть тематическое видео:
Вывод
Установка солнечных батарей – отличная альтернатива традиционному источнику электроэнергии. В странах Европы коммунальные платежи выше, поэтому там данная технология используется давно. Но в нашей стране счета постоянно растут, поэтому есть смысл задуматься. В данной статье мы рассмотрели солнечные батареи для дома, стоимость комплектов, отзывы и особенности самостоятельного монтажа. Теперь вам будет проще сделать правильный выбор.
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.
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.
