Солнечные батареи для частного: Готовые комплекты солнечных батарей для частного дома и дачи — АртСтрой — строительные материалы в Санкт-Петербурге

Содержание

Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.ru

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.

{«id»:75752,»url»:»https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»title»:»\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»services»:{«facebook»:{«url»:»https:\/\/www.

facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»FB»,»title»:»Facebook»,»width»:600,»height»:450},»vkontakte»:{«url»:»https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&title=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»VK»,»title»:»\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435″,»width»:600,»height»:450},»twitter»:{«url»:»https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»TW»,»title»:»Twitter»,»width»:600,»height»:450},»telegram»:{«url»:»tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc.

ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438″,»short_name»:»TG»,»title»:»Telegram»,»width»:600,»height»:450},»odnoklassniki»:{«url»:»http:\/\/connect.ok.ru\/dk?st.cmd=WidgetSharePreview&service=odnoklassniki&st.shareUrl=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»OK»,»title»:»\u041e\u0434\u043d\u043e\u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u043d\u0438\u043a\u0438″,»width»:600,»height»:450},»email»:{«url»:»mailto:?subject=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438&body=https:\/\/vc.

ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami»,»short_name»:»Email»,»title»:»\u041e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0443″,»width»:600,»height»:450}},»isFavorited»:false}

69 972 просмотров

Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.

Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома.

Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.

То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.

Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации.

Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.

Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.

Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.

В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.

Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.

Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.

При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.

Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.

Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.

Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.

Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.

Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).

Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.

Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.

Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.

Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.

От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.

Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.

А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.

Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.

Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.

Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.

При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.

Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.

Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.

Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.

Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.

Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.

Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу. Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.

Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.

Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.

Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.

Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.

Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.

Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².

Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.

Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.

Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.

Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.

Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.

На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).

То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.

Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.

2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.

3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.

Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.

А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.

В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.

Солнечные батареи для дома – сколько нужно панелей для отопления

Полупроводниковые панели, преобразующие энергию солнца в электричество, обычно устанавливаются с одной целью – обеспечить работу домашних бытовых приборов. Настоящие энтузиасты на достигнутом не останавливаются и пытаются приспособить солнечные батареи для отопления дома. Предлагаем обсудить эту идею, рассмотреть возможные способы обогрева с помощью фотоэлектрических панелей. Рентабельность электростанций альтернативной энергетики и прочие финансовые вопросы разбирать нет смысла, это отдельная тема.

Как работает солнечная электростанция

Мы не собираемся отнимать ваше время и рассказывать, как полупроводниковые модули генерируют ток. Но если вы хотите организовать солнечное отопление частного дома, нужно представлять принцип работы фотоэлектрической станции и знать все нюансы, влияющие на ее мощность.

Солнечная энергетическая установка (СЭС) состоит из следующих элементов (показаны ниже на схеме):

одна либо несколько панелей, воспринимающих излучение солнца;
аккумуляторные батареи (АКБ), накапливающие произведенную электроэнергию;
контроллер следит за уровнем заряда, направляет ток в нужную цепь;
инвертор преобразует постоянное напряжение солнечных батарей в переменный ток 220 В.

Интересный момент. Цена модулей составляет не более 30% от стоимости полного комплекта оборудования. Остальные 70% – это аккумуляторы, инверторный блок и контроллер. Комплектующие подбираются под одно рабочее напряжение 12, 24 или 48 вольт.

Схема солнечной установки с инвертором и контроллером

Упрощенно поясним алгоритм работы системы:

В течение светового дня батареи вырабатывают ток, проходящий через контроллер.
Электронный блок оценивает уровень заряда АКБ, затем направляет энергию в нужную линию – на зарядку либо потребителям (к инвертору).
Инверторный блок преобразует постоянный ток в переменный со стандартными параметрами – 220 В / 50 Гц.

Существует 2 типа контроллеров – ШИМ и MPPT. Разница между ними состоит в способе зарядки элементов электропитания и величине потерь напряжения. Блоки MPPT более современные и экономичные. Аккумуляторы применяются разные: свинцово-кислотные, гелевые и так далее.

В состав СЭС входят специальные АКБ, не боящиеся глубокого разряда

Если планируется использование нескольких модулей, то они соединяются между собой 3 способами:

Параллельная схема подключения позволяет нарастить ток в цепи. «Минусовые» контакты всех батарей присоединяются к одной линии, «плюсовые» – к другой. Напряжение на выходе остается неизменным.
Применение последовательной схемы дает возможность увеличить выходное напряжение. «Минусовая» клемма первой панели соединяется с «плюсом» второй и так далее.
Комбинированный способ применяется, когда нужно изменить оба параметра – силу тока и напряжение. Несколько модулей соединяется последовательно, потом группа подключается к общей сети параллельно другим аналогичным группам.

Как выглядят солнечные панели для дома и сопутствующее оборудование, расскажет мастер-электромонтажник на видео:

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома

Казалось бы, все просто. На обогрев небольшого загородного коттеджа площадью 100 м² пойдет приблизительно 10 кВт = 10 000 Вт тепловой энергии. Это 100 панелей по 0.1 кВт или 34 больших модуля по 300 Вт. Столько батарей на крышу дома не поставишь, а о квартире и речи нет.

Справка. Размер 1 фотоэлектрического элемента мощностью 100 Вт, изготовленного по поликристаллической технологии, составляет около 1020 х 700 мм или 0. 71 м². Аналогичная батарея на 300 Вт займет 1.68 м² (170 х 99 см).

Сразу оговоримся, полученный результат – неправильный, поскольку не учитывает особенности эксплуатации солнечных энергетических систем:

Фотоэлектрический модуль выдает максимальную мощность, когда лучи падают под углом 90° к плоскости батареи. Если не сделать трекер – следящий механизм, поворачивающий панель вслед за движением солнца, потеряем около 40% энергии. С другой стороны, подобное устройство тоже расходует электричество.
Трекер поворачивает модули вслед за светилом, обеспечивая угол падения лучей 90°
Величина солнечного излучения на 1 м² – инсоляция – зависит от региона проживания, высоты над уровнем моря, затененности участка. Перечисленные факторы напрямую влияют на производительность батарей.
С течением времени полупроводниковое покрытие модулей деградирует, в результате теряется примерно 1% электрической мощности ежегодно.
Если фотоэлектрический слой перегревается солнцем, производительность панели тоже уменьшается.
Малая толика энергии теряется в сопутствующем оборудовании – инверторах, контроллерах, АКБ. Это банальный нагрев деталей – трансформаторов, микросхем и прочих элементов.
Когда рабочая поверхность загрязняется пылью либо засыпается снегом, возникают дополнительные потери.
Заметьте, для отопления солнцем зимой вырабатываемого электричества должно хватать на обогрев дома и зарядку аккумуляторов на ночь.

Вывод. Универсального расчета электрической мощности батарей, подходящего ко всем странам и регионам, не существует. Но озвученную выше цифру 10 кВт нужно удвоить (как минимум), чтобы получить пристойный результат на практике. Понадобится от 200 стоваттных панелей, занимающих площадь свыше 140 м².

Есть надежный способ получить точные данные по инсоляции и рассчитать производительность солнечных батарей – обратиться в местную организацию, занимающуюся их монтажом. Либо самому изучать карту инсоляции района.

На карте видно, что центральные регионы РФ получают довольно мало радиации солнца – в среднем 3–3.

5 кВт на метр квадратный за день

Предлагаем пойти другим путем – использовать опыт владельцев солнечных автономных электростанций, почитать их отзывы на тематических форумах. Отыщите там пользователей, проживающих в вашей местности, если хотите получить реальные цифры бесплатно. Приведем примеры:

Автономная система солнечного электроснабжения, расположенная в Ленинградской области, РФ. Установлено 6 панелей по 0.22 кВт (всего 1.32 кВт), пиковая мощность в зимний безоблачный день – 1157 Вт. Тема обсуждается на известном русскоязычном форуме.
г. Анапа, производительность батарей – 2.2 кВт, количество не указывается. За световой день электростанция генерирует порядка 9 кВт.
г. Москва, мощность СЭС 2.64 кВт. За весь июнь установка выработала 304 кВт энергии.

Примечание. Отзывы и другие полезные данные по эксплуатации СЭС вы найдете по этому адресу.

Обратите внимание: нами учитывалась только солнечная энергия для отопления, подогрев воды и прочие хозяйственные нужды в расчет не принимались. Как рассчитать число батарей на практике, смотрите в видеосюжете:

Реальные способы обогрева

Как вы поняли их вышесказанного, реализовать полноценное электрическое отопление дома солнечными батареями довольно сложно (и дорого). Далеко не каждый хозяин решится купить и установить панели на площади 100–150 м², дабы прогреть небольшой дом или дачу. Значит, схема электрокотел + водяная система + отопительные радиаторы отпадает.

Но идею обогрева солнечными модулями все же нельзя назвать утопией. Перечислим варианты, реализованные домовладельцами на практике:

панели плюс инверторные кондиционеры с коэффициентом эффективности COP 3.5–4;
подключение батарей напрямую к электрическим обогревателям без инвертора;
строительство полноценной СЭС, продажа электроэнергии государству, вырученные средства идут на оплату традиционного отопления.

Дополнение. Применение панелей в качестве дополнительных источников энергии для основного отопления обсуждать нет смысла – это очевидное решение.

Начнем с третьего варианта, который интересен предпринимателям. В странах, где государством установлен так называемый зеленый тариф, домовладелец может получать электричество из возобновляемых источников и отдавать в общую энергетическую сеть, получая прибыль. То есть, домовладелец приобретает те же 200–300 солнечных панелей, но продает энергию по хорошей цене, а не расходует почем зря.

Большое количество батарей на крыше жилого дома не поместится, станцию большой мощности придется размещать на участке

Например, в Украине зеленый тариф превышает обычный в 3 раза (по состоянию на июнь 2019 г.). Необходимо выдержать 1 условие: минимальная производительность СЭС – 30 кВт. Строите электростанцию, поставляете энергию в сеть, а сами покупаете втрое дешевле.

Оставшиеся 2 варианта рассмотрим поподробнее.

Отопление кондиционерами

Способ основан на эффективности инверторных сплит-систем, доставляющих внутрь дома вчетверо больше тепла, чем затрачено электроэнергии. Как реализовать такое отопление:

Первым делом максимально снижаем теплопотери здания – утепляем стены, полы и крышу, устанавливаем энергосберегающие окна. Идеальный показатель теплопотребления для жилища 100 м² – 6 кВт.
Приобретаем 2 кондиционера с инверторными компрессорами, работающими при отрицательной уличной температуре. Суммарная производительность агрегатов должна равняться теплопотерям дома, в нашем случае – 6 кВт. Потребление таких «сплитов» не превысит 2 кВт.
Монтируем солнечную станцию, способную круглосуточно обеспечивать электричеством кондиционеры.
Для отопления в самые холодные сутки стоит установить любой традиционный источник тепла – котел, дровяную печь.

Тепловые насосы Mitsubishi Zubadan расходуют энергии еще меньше, чем кондиционеры, а тепла приносят вчетверо больше (COP = 4)

Видео в конце данного раздела подтверждает, что описанная схема вполне работоспособна. Один существенный минус: при отрицательной температуре эффективность кондиционеров резко снижается, без помощи котла не обойтись. В условиях умеренного и северного климата солнечные модули в одиночку не справятся.

Примечание. Большинство инверторных сплит-систем способны функционировать при морозе до —15 °C. Коэффициент эффективности COP снижается до 1.5–2 (тепла выделяется вдвое больше, чем потребляется электричества).

Использование местных обогревателей

Речь идет о значительном удешевлении системы в случае использования неприхотливых потребителей – обычных тепловентиляторов. Ввиду отсутствия инвертора к солнечным модулям придется подключать 12-вольтовые обогреватели (можно взять автомобильный либо сделать своими руками).

Как собрать солнечный генератор электроэнергии:

Устанавливаем нужное количество батарей с рабочим напряжением 12 вольт.
Соединяем их проводами 2.5 мм² согласно приведенной ниже схеме – без инвертора.
Подключаем нагрузку – маломощный тепловентилятор на 12 В.

Ниже на видео специалист подробно описывает все нюансы такого подключения. Способ годится для обогрева отдельных комнат тепловентиляторами 1–1.5 кВт. Отопить весь дом сложнее – нужно собирать несколько отдельных контуров с солнечными панелями, чтобы не увеличивать сечение проводов.

Заключительный вывод

Сделать полноценное отопление частного дома на солнечных батареях очень непросто. Единственный более-менее реалистичный сценарий – это применение сплит-систем, а лучше – геотермального теплового насоса, мало зависящего от уличной температуры. Установка потребляет мало электричества, поэтому сможет работать от домашней СЭС.

Мы специально исключили из статьи финансовые вопросы, поскольку речь шла о технических моментах. Но надо понимать, что оборудование солнечной энергетики – аккумуляторы, батареи, инверторы и блоки управления – стоят больших денег. Чтобы успешно решить задачу, нужно быть хорошо зарабатывающим энтузиастом.

Схема с вакуумными коллекторами, подключенными к косвенному водонагревателю, обойдется дешевле. Но в данном варианте есть свои трудности, например, аккумулирование тепла и стагнация коллектора при жаре. В нелегком деле освоения солнечной энергии нет простых решений.

Что нужно знать о солнечных батареях для частного дома?

Среди нас существует множество источников бесплатной энергии, самая доступная и выгодная – солнечная. Для её добычи используются специальные элементы – солнечные панели. О том, что понадобится для устройства солнечной электростанции в частном доме, о нюансах использования солнечной энергии мы сегодня и поговорим.

Составные части солнечной электростанции

Условно можно выделить две группы систем солнечных батарей – с малыми и большими панелями. В первом случае речь идет о аккумуляторах, способных «выдавать» до 24 В. Для полноценного обеспечения дома электроэнергией потребуются панели второго типа. Рассмотрим устройство подобных систем.

Солнечные элементы

Важнейшей частью солнечной электростанции являются сами элементы. Они выполнены из специального материала, который способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

Панель состоит из нескольких отдельных элементов, которые соединяются в сборки последовательно и параллельно. При параллельном соединении увеличивается выходное напряжение, при последовательном – выходной ток.

У каждой солнечной панели есть несколько основных характеристик, которые стоит учитывать при выборе.

Характеристика	Подробное описание
Мощность (Вт)	Подбирается с учетом уровня оснащения электрическими приборами. Так, семья из трех человек, потребляет около 5 кВт/ч ежедневно. Значит, суммарная мощность фотоэлементов не должна быть меньше 1500 Вт. Есть еще ряд нюансов, которые надо учитывать.
Напряжение (В)	Для частного дома предпочтительней системы, которые выдают 24 В
Тип корпуса	Металлический или пластиковый. Первый тяжелее, но долговечнее.
Механизм подключения	Коннекторы или выводы. Первый вариант практичнее и надежнее, но стоит дороже.

Не забывайте, что вам придется регулярно чистить элементы от грязи и пыли. Делать это гораздо удобнее, если панели находятся в надежной металлической рамке.

Солнечные панели можно купить уже готовыми, но гораздо выгодней и удобнее собрать их самому. Так вы сможете неплохо сэкономить. Сами элементы можно заказать в интернете. Соединяя их параллельно и последовательно, вы сможете добиться необходимой мощности и напряжения. Для каркаса можно использовать алюминиевые уголки и лист стекла или прозрачного пластика.

Помните, что пластик со временем может помутнеть, что уменьшит количество энергии, получаемой с панелей. Стекло в этом плане более долговечно, но оно менее прочное.

Контроллер

Контроллер распределяет заряд между потребителем и аккумулятором. Если мощность, выдаваемая солнечными батареями, больше потребляемой, то остаток идет на зарядку аккумуляторов. Если же мощность нагрузки больше, чем выделяют элементы, то в работу подключаются аккумуляторные батареи.

Контроллер так же обеспечивает правильный заряд аккумуляторов. Выбирать его стоит исходя из мощности солнечных батарей, емкости аккумуляторов и величины нагрузки. Современные контроллеры могут сообщать вам всю информацию о вашей станции через интернет.

Батареи

Аккумуляторы накапливают излишнюю мощность с солнечных батарей, что позволяет пользоваться электричеством и в ночное время суток. Кроме того, если размер потребляемой электроэнергии превышает максимально возможное производство в панелях – подключается аккумулятор.

Самый важный параметр АКБ – емкость. Минимальная необходимая емкость аккумулятора – это то количество электроэнергии, которое вы потребляете за ночь. Если в темное время суток вы потребляете 2 кВт/ч, то и аккумулятор должен отдавать не менее 2 кВт/ч.

Емкость рассчитывается следующим образом:

Необходимая емкость=потребление (Вт/ч)/напряжение АКБ (в вольтах).

Если вы потребляете 2 кВт/ч, а напряжение аккумулятора равно 12 В, то необходимая емкость равна 166 А/ч (2000/12).

Но КПД батареи не 100 %, а 70 или даже 50 %. В облачность выработка электроэнергии сильно снижается, поэтому надо рассчитывать АКБ, исходя из потребления за двое суток. Тогда, в случае пасмурной погоды, вы сможете комфортно дождаться солнечных дней.

Инвертор

Инвертор преобразует 12 В с аккумуляторной батареи в 220 В для работы приборов. Главный его параметр – мощность. Рассчитывается она из потребления электроэнергии всеми приборами в один момент времени.

Это значение надо подбирать с запасом, так как КПД данного прибора далеко не 100 %. При подключении нагрузки с суммарной мощностью большей, чем способен отдать инвертор, он просто сгорит или уйдет в защиту.

Есть один нюанс при выборе инвертора. Приборы с электродвигателем (холодильник, дрель, пылесос и т.д.) требуют для работы чистую синусоиду. Поэтому при выборе инвертора следует обращать внимание не только на мощность, но и на тип выходного напряжения.

Проводка

Провода соединяют все элементы воедино. Выбирать их стоит исходя из мощности, которая по ним протекает. Запас в этом случае необходим, так как на проводах может теряться часть выдаваемой энергии.

Если провода работают на пределе своих возможностей, то они могут греться, что приведет к пожару.

Солнечные батареи обычно устанавливаются на крышу дома, но если крыша расположена неудачно, то их можно установить и на земле, используя специальные крепления. В этом случае оборудование будет удобно очищать от грязи и пыли.

Направление установки также играет большую роль. Необходимо выяснить, в какой стороне продолжительность освещения солнечных панелей будет максимальна для вашего региона.

Интересные факты

Батареи на солнечной энергии имеют ряд особенностей, о которых многие люди не подозревают. Мы подобрали интересные факты, которые могут поменять ваше представление об этом источнике электроэнергии.

Монокристаллические панели перестают аккумулировать солнечную энергию даже при частичном затемнении. Поликристаллические элементы в таких же условиях лишь снижают выдаваемую мощность.
На качество работы влияет инсоляция — чем она ниже, тем больше вам потребуется пластин.
Количество пластин не зависит от общей площади крыши.
Установка солнечных батарей в целях экономии – долгосрочные инвестиции. Цена качественной системы может достигать десятков тысяч долларов, окупаемость настанет через несколько десятилетий.
Панели служат не более 50 лет, аккумуляторы – до 10 лет. Проблема утилизации фотоэлементов в России не решена.

Можно сэкономить на оборудовании, если воспользоваться онлайн — площадками по покупке/продаже модулей.

Солнечные батареи для отопления частного дома и дачи

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 отопления дома, 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.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Из чего состоит система солнечных батарей для дома

Солнечные системы 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 отопительной системе;
бак для водонагрева 500-1000 литров;
электротен.

Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Вернуться к оглавлению

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.

Вернуться к оглавлению

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:

Не все дни в месяце солнечные. Для правильного расчёта проводят исследование по прогнозам и вычислить, сколько пасмурных дней выходит за 30 дней. Высчитав количество пасмурных дней из цифры 210 вычитается производство энергии за день. Допустим, 4 дня. Получится 186 кВт/ч.
Также весна и осень, когда идут дожди, световой день короче. Поэтому количество батарей увеличивают на 30-50%.
Классификация солнечных панелей
Потеря электроэнергии, уходящая на АКБ и преобразователь.
Зимой батареи практически не работают, поэтому на это время устанавливают альтернативу.

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 %.

Вернуться к оглавлению

Установка солнечных батарей на крышу дома: какие факторы нужно учесть

Монтаж солнечных батарей производят двумя методами:

с полной переделкой кровли;
частичная замена кровли на солнечные панели.

Батарею устанавливают на южной стороне крыши. Чем больше солнечных лучей попадает на панели, тем эффективнее они работают. Панели крепятся на основание крыши, поэтому оно должно быть прочным. Батареи монтируют под уклоном в 45 º.

Возможные углы монтажа солнечных панелей

При монтаже солнечной батареи для дома своими руками учитывают следующее:

Схема размещения панелей на крыше

Если после проведенных расчетов остались сомнения, тогда обратитесь к специалисту. Он сделает правильные вычисления и даст рекомендации по выбору панелей и их установке. Смотрите в видео обзор процесса монтажа солнечных панелей на крышу дома.

Правила монтажа солнечных батарей на крышу дома

Установка солнечных батарей для дома на двускатную крышу проста – она под наклоном, а вот с плоской крышей возникают затруднения. Когда панели устанавливаются под наклоном, остаётся зазор. Это будет неудобно при обслуживании панелей, потому что туда будет постоянно попадать пыль и осенняя листва. Для обхода этой проблемы зазор закрывается прозрачным пластиком.

Конструкция каркаса для установки панелей на здании

На тёмную крышу панели не устанавливаются. При перегреве их эффективность снижается. В этом случае делают частичный или полный демонтаж кровли.

Чертеж каркаса рамы для установки батарейВернуться к оглавлению

Обслуживание системы солнечных панелей

Чистые панели – залог хорошей работы. На них не должно быть снега, слоя пыли и грязи после дождя, следов от птиц. Все эти загрязнения сокращают работу системы на 7 %, что является существенным.
Ухаживают за панелями регулярно. Поливание чистой водой 4 раза в год. Чистая вода смоет осевшую пыль и скопившуюся грязь. Зимой очищают батареи от снега, а осенью от листвы.

А также следят за контактами панелей. При выходе из строя хотя бы одного контакта его ремонтируют. Обслуживание аккумуляторов требует от себя постоянной проверки заряда. Не допускают разрядки аккумулятора. При постоянных скачках заряд-разрядка внутри батареи рассыпаются пластины. А также время от времени проверяют количество жидкости внутри.

При выборе солнечных батарей учитывается много факторов, влияющих на работу системы. При нахождении проблемы, требуется сразу же найти решение. Иначе, после покупки это выливается в серьезную и нерешаемую проблему. Автономный дом на солнечных батареях — выгодная позиция со стороны экономии.

Солнечные батареи для частного дома – Кровля крыши для дома

Сэкономить на потреблении электроэнергии можно, если воспользоваться дешёвым альтернативным вариантом – преобразовать солнечную энергию в электричество. Преобразователем в этом случае выступает солнечная батарея.

Что собой представляют солнечные батареи?

В общей сложности солнечные батареи – это генераторы постоянного тока, к которым подключаются аккумуляторы с контролером заряда и специальные устройства, именуемые инверторами, непосредственно предназначенными для преобразования постоянного в переменный ток.

Множество фотоэлементов на панели предназначены для трансформации солнечной в электрическую энергию.

Благодаря параллельному и последовательному подключению всех отдельных фотоэлементов воедино создаётся определённое количество энергии. Элементы, подключённые параллельно, на выходе дают ток, а последовательная сборка – напряжение.

Скомбинировав оба способа – обеспечивается бесперебойная работа солнечной батареи. В качестве соединяющих элементов для панели используются диоды, которые в свою очередь не допускают её перегрева и одновременно не дают аккумуляторам самостоятельно разрядиться.

Для «сбора» и «хранения» энергии от солнечной панели используются аккумуляторы со специальным контроллёром заряда. Дабы предотвратить поломку всей системы от избыточной мощности, к ней подключается резистор. С помощью инвертора из солнечной батареи поступает преобразованный переменный ток, которым можно пользоваться для решения бытовых потребностей (например, освещение здания).

Комплектация

Базовая комплектация всей системы состоит:

Солнечная панель (и) – предназначена для приёма солнечного излучения.
Контроллер заряда – нормализует работу батареи и способствует повышению эффективности выработки электроэнергии.
Аккумуляторные батареи – благодаря батареям в системе сохраняется полученная электроэнергия.
Инвертор – необходим для преобразования постоянного в переменный ток, ведь он используется электроприборами.

Преимущества и нюансы

К главным достоинствам относятся:

Отсутствие затрат во время эксплуатации.
Долговечность.
В процессе работы используется природный неиссякаемый ресурс – солнечное излучение.
Минимальное техническое обслуживание.
Бесшумность в работе.
Достаточный уровень КПД.
0% загрязнения окружающей среды.

Некоторые нюансы:

Относительная зависимость от солнечного света.
Высокая общая стоимость.
Необходимы навыки при монтаже.

Виды батарей

Солнечные батареи из монокристаллического кремния. Получаются от литья кристаллов высокоочищенного кремния. Особое расположение атомов монокристалла повышает КПД до 19%. Фотоэлементы имеют толщину от 200 до 300 мкм. Данного рода батареи надёжны и долговечны, но отличаются от остальных видов батарей повышенной ценой.
Солнечные батареи из мультикристаллического кремния. Материал для батарей состоит из разных монокристаллических решёток кремния, благодаря чему служит примерно 25 лет, а КПД составляет 14 – 15%.
Солнечные батареи из поликристаллического кремния. Атомы кремния имеют различную ориентацию, чем немного уступают электрическими показателями монокристаллу. Отличаются средним сроком службы (20 лет), КПД – 14%. В отличии от тёмных аналогов – материал в конечном варианте имеет светло синий цвет.
Тонкоплёночные батареи. В качестве материала для панелей используется специальная плёнка, которая хорошо поглощает свет. Данные батареи могут использоваться в местах с преобладающей пасмурной погодой. КПД у них небольшой 10%, но этот нюанс компенсируется привлекательной ценой батарей.
Батареи из аморфного кремния. Батареи эконом варианта с показателем КПД не больше 8%, но особые фотоэлектрические преобразователи позволяют вырабатывать дешёвую электроэнергию.
Батареи на основе теллуида кадмия. В основе этих батарей лежит плёночная технология. Несмотря на микроскопический слой материала, добивается результат КПД в 11%. Выработанная ими энергия обходится немного дешевле, в отличии от кремниевых панелей.

Область применения

Вырабатываемая дешёвая электроэнергия солнечными батареями востребована в различных отраслях и используется для:

Освещения жилых и не жилых помещений – дома, дачи, офисы, больницы, тепличные комплексы.
Обеспечения энергией телекоммуникационного и медицинского оборудования.
Освещения придомовых территорий, улиц, шоссе.
Производить зарядку микроэлектроники.
Особой популярностью солнечные батареи пользуются в космической и автомобильной отрасли.

Насколько оправданно использование солнечных батарей для частного дома?

Установив солнечные батареи в частном доме, хозяин жилища может существенно сэкономить на его освещении и отоплении. Особенно система эффективна, если дом находится в широтах с преобладающим большинством солнечных дней. Ведь главное условие продуктивной работы – обильное поступление солнечного излучения на панель.

В зимнее время солнечные батареи с КПД примерно 15% способны обеспечить жилище горячей водой и систему отопления на 70%, что естественно снижает затраты. Говорить однозначно, что выработанной энергии хватит на все нужды пока нельзя, всё-таки остальные 30% придётся получать от традиционных источников.

Как показывает практика, первоначально хозяину необходимо потратится на оборудование и момент полной окупаемости приходит на 3- 4 год эксплуатации. Но этот факт оправдан дальнейшим пользование бесплатной энергией ещё долгие годы.

Как работает система солнечных батарей для дома?

Вся система солнечных батарей работает за счет попадания квантов солнечного излучения на пластину полупроводника закреплённого на панели-улавливателя. Взаимодействуя между собой – создаётся некоторое количество свободных электронов, что приводит к возникновению постоянного электрического тока.

Для потребительских нужд необходимо большое количество пластин, что подразумевает размещение на одной панели несколько их десятков.

Чтобы все панели работали исправно и давали необходимую мощность, их друг к другу подсоединяют, используя параллельное и последовательное подключение. Образовавшийся ток поступает на аккумуляторные батареи, которые накапливают энергию и сглаживают перепады во время упадка или повышения интенсивности освещения.

Большинству домашних приборов постоянный ток не подходит для работы, и чтобы его преобразовать в переменный используется инвертор, от которого в дальнейшем и идёт подключение к общей сети электропитания дома или к индивидуальному прибору. Для защиты аккумуляторов от перезарядки или полной разрядки система оснащена контроллером заряда.

Когда все комплектующие системы правильно настроены – она прослужит долгое время без нужды в ремонте.

Особенности систем отопления

Чтобы дом обогревался посредствам комплекта солнечных батарей – понадобятся особые составные элементы отопительной системы:

Вакуумный коллектор или солнечный модуль.
Контроллеры.
Насос для перекачки по системе теплоносителя.
Емкость или бак для горячей воды с объёмом от 500 до 1000 литров.
Электрический тэн.

Энергию солнечных батарей можно использовать для разных систем отопления: нагнетание горячей воды в трубах или электрический «тёплый пол». Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо первоначально точно рассчитать мощность предполагаемых потребителей и учитывать:

Угол ската крыши должен быть больше 30°.
Солнечные модули или коллекторы должны находиться на самой солнечной стороне крыши (предпочтительно юг).
Отсутствие деревьев или различных построек, которые могут повлиять на попадание излучения на фотоэлементы модуля.
Средний показатель количества солнечных дней.
Рассчитать инсоляцию.
Проверить крепость стропильной системы крыши, ведь она должна выдерживать модули и снежный покров.

Преимущества отопительной системы на солнечных батареях

Для работы не требуется сжигания энергоносителей (газ, дрова, уголь), чем не загрязняется окружающая среда.
Достаточно мощные солнечные установки справляются с функциями отопления помещения и обеспечивают дом электричеством.
Системы отопления никогда не станут причиной возгорания помещения.
Современные солнечные батареи могут работать даже при самом малом поступлении света.
Отопление помещение полностью независимое от сторонних энергоносителей.
Система максимально автоматизирована.
После правильной установки и подключения – система не нуждается в дополнительных вложениях или ремонте.

Выбор солнечных батарей для частного дома

Существует несколько вариантов солнечных батарей:

Маломощные – обеспечивают электроэнергией работу телевизора, телефона, несколько лампочек.
Универсальные батареи – подходят для питания электроприборов и обеспечения системы отопления ⅔ части дома.
Большой мощности – способны полностью обеспечить всех потребителей электроэнергией и теплом.

Батареи также классифицируются на три основных вида:

Монокристаллические – достаточно компактны по размерам, имеют хороший показатель КПД 15%, но не могут вырабатывать достаточное количество электроэнергии в пасмурную погоду.
Тонкоплёночные – отличаются большими размерами и небольшим КПД 6-10%, но при этом могут поглощать рассеянные солнечные лучи.
Поликристаллические агрегаты – имеет практическую схожесть с монокристаллическими батареями, но имеют меньший КПД.

Установка солнечных батарей

Чтобы солнечные батареи служили долгое время – необходимо позаботится о качественном их креплении к различным поверхностям. Проводить столь серьёзные работы самостоятельно без минимальных навыков – достаточно опасно, ведь всё оборудование дорогостоящие.

Неправильная установка и подключение всех комплектующих элементов – приведёт к поломке или дальнейшем ремонте.

Лучше доверить это мероприятие – профессионалам.
Если принято решение устанавливать батареи самостоятельно необходимо учитывать некоторые рекомендации:

Достаточный уклон крыши.
Необходимо провести предварительный расчет, сколько нужно для отопления, для этого существуют специальные калькуляторы расчета.
Обрешётка под панели должна быть надёжно прикреплена к поверхности крыши.
Желательно, в качестве крепёжных конструкций приобретать универсальные, в которых при желании можно менять угол попадания на поверхность панели солнечного излучения.
Если панели крепятся к стенам или в свободно стоящем состоянии – необходимо использовать специальные крепёжные конструкции.
Подключать все комплектующие (резистор, аккумуляторные батарее, инвертор) необходимо с рекомендациями указанными в техническом паспорте.
После полного подключения и перепроверки – можно всю систему вводить в постоянную эксплуатацию.

Вывод

Есть и положительные и отрицательные отзывы потребителей, пишут, что не смотря на то, что комплект солнечных батарей стоит не дешево, но установка окупается на 30-40 % за 10 лет от ее полной стоимости. Установив солнечные батареи в собственном доме можно значительно экономить семейный бюджет. Первоначально хозяину нужно будет потратить некоторые средства, но через несколько лет вложения себя оправдают, и в дальнейшем времени можно будет пользоваться бесплатной электроэнергией.

Благодаря своей долговечности и качественным материалам – солнечные батареи прослужат несколько десятков лет.

Отзывы владельцев о солнечных батареях для дома

В нашем современном мире, беспрерывно прогрессирующих технологий, вопрос об обеспечении нас энергией становится на передний план. Нефть, уголь, атомная энергия – эти традиционные источники электричества не бесконечны, дорогостоящие, не стоит уже говорить обо всей опасности радиации.

Конечно, мы имеем и альтернативные способы добычи энергии, среди которых ветряные станции, но они полезны только в открытых областях, где преобладает ветер, так же гидроэлектростанции полезны, разумеется, только в областях с обширными потоками падающей воды.

Но солнечная энергия способна удовлетворять потребности общества, как минимум, пять миллиардов лет, и гелиоколлекторы (солнечные батареи) могут устанавливаться повсеместно.

Целесообразность использования

Схема использования солнечных батарейПлюсы использования солнечных батарей не ограничиваются возможностью их установки практически в любом месте.

Потребителям этого альтернативного источника энергии приходится платить только за инверторы, аккумуляторы и установку солнечных батарей, солнце, в свою очередь, предлагает буквально бесплатное электричество. Плата за установку окупится.

Достаточно вспомнить, сколько в среднем человек потребляет электричества от просто оставленных в сети блоков питания, горящих индикаторов телевизора и других бытовых приборов.

Таким образом, потребление происходит круглосуточно, вне зависимости, нужно это человеку или нет.

Миф 1: «Оно не окупится»

Однако, как и везде, в вопросе о солнечных батареях бытуют свои мифы.

Некоторые люди думают, что это приобретение не окупит себя в течении срока своей службы.

Видимо, они забывают о мелочах, указанных выше (блоки питания, световые индикаторы и др.), и по каким-либо причинам не учитывают тот факт, что правильно установленные солнечные панели могут обеспечивать энергией частный дом в течении 25-лет.

Миф 2: «Любая тень мешает работе»

Следующий миф говорит о том, что солнечные батареи не вырабатывают электричество в пасмурную погоду или же зимой и могут использоваться только в ясную погоду.

Безусловно, пик своей активности, гелиоколлекторы проявляют только, когда солнце находится в зените в безоблачную погоду, но это не означает, что они не будут вырабатывать энергию, когда солнце скроется за облаками, батареи просто будут работать не в полном объеме.

Но полная остановка происходит только ночью, когда нет СВЕТА. Даже свет от лампочки, способен заставить солнечную батарею действовать.

Миф 3: «Хрупкость»

Противники солнечной энергии утверждают, что гелиоколлекторы недостаточно прочные, чтобы выдержать различного рода повреждения.

Однако, производители не дураки и всегда испытывают свой продукт на прочность, тем самым доказывая и убеждаясь в качестве своего производства. Солнечные батареи способны выдержать даже сильный крупный град.

Миф 4: «Снег станет главным врагом»

В своих отзывах интернет-пользователи часто указывают на угрозу снега, действительно, он может перекрыть доступ к свету, но только если появится изморозь, и снегу будет за что зацепиться.

В добавок ко всему, эта проблема быстро решается ветром. Так же неплохим решением будет установить батареи не на крыше, а не стенах дома, так как зимой солнце дает «скользящий» свет, и вертикальное положение батарей только улучшит их работу.

В зимнее время на кремниевые пластины лучей попадает не меньше. Поэтому можно смело сказать, что проблема снега – надуманный недостаток солнечных батарей.

Миф 5: «Китайское производство»

Все знают, что «спрос рождает предложение». И Китай открыт в этом плане для выбора.

Уже сложно представить современный мир без Китая с высокоразвитыми технологиями.

Поэтому неправильно утверждать, что гелиоколлекторы, произведенные в Китае, не обладают высоким качеством. Факт того, что 90% всего производства тепловых трубок и гелиоколлекторов сосредоточена в Китае, и что это производство непрерывно развивается, просто нужно принять.

Продукция китайских предприятий полностью прошли сертификацию как в своей стране, так и в Германии и имеет высокие технические характеристики.

Не нужно бояться такого альтернативного источника энергии, как солнечный свет.

Большинство негативных отзывов о солнечных батареях написаны людьми, которые никогда ими не пользовались, о чем свидетельствуют мифы, которые они используют и которые мы в нашей статье развеяли.

Смотрите видео, в котором Вы увидите реальный отзыв владельца солнечных батарей для дома в форме подробного рассказа об эксплуатации собственной солнечной электростанции:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Солнечные батареи для частного дома: расчет, стоимость, реальные отзывы

Альтернативные источники получения электрической энергии становятся все более востребованными, ведь они дают возможность сделать свое жилье энергонезависимым, при этом позволяют дополнительно экономить на оплате счетов. Естественно, многие предварительно хотят узнать, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, дабы точно понимать, на какие расходы нужно быть готовыми изначально.

Чтобы определиться с окончательной ценой, необходимо провести определенные расчеты, позволяющие определить мощность оборудования и условия функционирования. Исходя из этого, и определяется расчетная стоимость.

Проводим расчет мощности

Расчет солнечных батарей для частного дома проводится с учетом общей энергетической нагрузки, возлагаемой на будущую конструкцию. То есть, от того, сколько именно электричества нужно для полного обеспечения вашего жилья:

если вы хотите создать полноценную станцию, нужно ориентироваться на панели в 150-250 ватт;
если вам нужно сделать освещение для дачного домика, достаточно панелей в 50 ватт.

Рассчитываем потребление энергии

Прежде, чем покупать солнечные батареи для частного дом, отзывы о которых в подавляющем большинстве положительные, нужно определиться с общей мощностью всех питаемых приборов:

учтите все приборы, потребляющие «свет»;
запишите их мощность;
умножьте на количество времени работы в сутки.

Потребление электричества бытовой техники и различных приборов указывается в инструкции или на задней крышке.

Получив данные по каждому отдельному прибору, лампочке, сложите их – конечная цифра покажет, сколько киловатт в час необходимо вашему домовладению. Естественно, лучше немного округлить данные в большую сторону, чтобы перестраховаться. Поскольку все расчеты, как показывает практика, проводимые на данном этапе зачастую показывают минимальную потребность.

Полученные цифры станут основой для последующих подсчетов, позволяющих понять, какое именно количество панелей понадобится, какова будет их окончательная цена, сколько вспомогательного оборудования понадобится.

К слову, к вспомогательным приборам, обеспечивающим накопление и подачу собранной фотопанелями энергии, относятся:

специальные контролеры;
аккумуляторы;
инверторы.

Помните и о том, что в аккумуляторах «теряется» в среднем около пятой части собранного электричества. Так что это также обязательно принимайте при проведении подсчетов. То есть, полученное значение базового потребления необходимо увеличивать на 20%.

Как добиться рационального расхода света?

Конечно, стоимость солнечной батареи для частного дома может показаться кому-то слишком большой, но чтобы таких фотопанелей пришлось покупать меньше, позаботьтесь о рациональности расхода «света». Для этого:

замените лампочки на энергосберегающие;
используйте бытовую технику класса А и подклассов А+, А++, А+++.

Тем самым вы сможете существенно сократить расходы на закупку, установку панелей и прочих нужных приборов для их функционирования.

Не забывайте об инсоляции!

Пытаясь понять, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, нужно помнить и о таком значении, как инсоляции. Она означает то, сколько именно энергии солнца попадает на каждую отдельную единицу площади фотопанелей.

При проведении всех подсчетов инсоляция учитывается в обязательно порядке. Ведь в некоторых регионах солнечного света бывает недостаточно, а потому даже наиболее мощные, производительные гелиосистемы так и не смогут «показать» заданную производителем конечную мощность. То есть, вы не будете получать необходимые объемы «света».

Естественно, инсоляция индивидуальна для каждого региона страны – получить подробные данные о ней можно двумя способами:

воспользовавшись специализированными справочниками;
покопавшись на сайтах метеорологической направленности.

Понятно, что наибольшая инсоляций приходит в летний период времени, а наименьшая – в холодные месяцы.

Конечные результаты

Когда у вас будут подсчитаны данные по потреблению энергии в вашем доме, а также подготовлены показатели активности Солнца в вашем городе, можно легко определить количество панелей.

В первую очередь энергетическую норму необходимо разделить на показатель инсоляции выбранного месяца.

Совет. Принципиально просчитывать все именно помесячно. Ведь инсоляция постоянно меняется, что сказывается на итоговых подсчетах.

Полученная цифра должна быть разделена на мощность установки, приглянувшейся вам (она указывается в документации к гелиопанелям) и число округляется в большую сторону, до целого – это и будет количество требуемых панелей.

Помните, что крайне важно точно знать, в какое время года вся система будет работать полностью – это связано все с той же инсоляцией. Ведь в разные месяцы для получения требуемого количества «света» понадобится разное количество фотобатарей.

Чтобы было понятнее, приведем конкретный пример:

допустим, суточная норма потребления энергии в доме составляет 15 киловатт/час;
инсоляция – 3 кВтч на каждый квадратный метр площади;
мощность одной фотобатареи достигает 300 ватт, то есть – 0,3 кВт;
для получения числа требуемых панелей расчет ведется следующим образом – 15/3/0,3 = 16,6;
округляем результат в большую сторону и получает 17 фотопаналей;
зимой показатель инсоляции может падать и составлять, например, 1 кВтч – в таком случае вам потребуется 50 фотопанелей.

В денежном выражении

Итак, вы решили приобрести солнечные батареи для частного дома и провели все расчеты, чтобы узнать стоимость комплекта. Как видите, все будет зависеть во многом от той мощности, которая потребуется вам.

Конечно, не стоит забывать, что есть и прочие составляющие, оказывающие непосредственное влияние на цену:

производитель;
тип используемых в выбранных гелиосистемах ячеек;
размеры.

Например, монокристаллические модели обойдутся несколько дороже, но и их эффективность будет повыше, а габариты – меньше. А вот поликристаллическое оборудование – несколько дешевле, но более габаритно.

Кстати, размеры также могут иметь определяющее значение – не всегда есть возможность поставить более крупные изделия.

Если говорить о фирме, производителе, то тут все довольно просто. Оборудование из Германии и США относительно дорогое, но высокого качества. Российские и китайские разработки будут дешевле, и по качеству если и уступают, то не сильно, поскольку они собираются из европейских комплектующих – по сути, в России и Китае налажена сборка уже готовых элементов, а не их производство.

Итог

Пользуясь нашими рекомендациями по проведению расчетов, вы сможете точно определить, сколько именно и каких панелей понадобиться для того, дабы обеспечить свое домовладение электричество – как в качестве постоянного, независимого источника освещения, так и в качестве дополнительного, резервного.

На видео можете посмотреть жесткий тест солнечных батарей

Солнечные батареи для дома — сколько нужно панелей для отопления

Полупроводниковые панели, преобразующие энергию солнца в электричество, обычно устанавливаются с одной целью — обеспечить работу домашних бытовых приборов. Настоящие энтузиасты на достигнутом не останавливаются и пытаются приспособить солнечные батареи для отопления дома. Предлагаем обсудить эту идею, рассмотреть возможные способы обогрева с помощью фотоих панелей. Рентабельность электростанций альтернативной энергетики и прочие финансовые вопросы разбирать нет смысла, это отдельная тема.

Как работает солнечная электростанция

Мы не собираемся отнимать ваше время и рассказывать, как полупроводниковые модули генерируют ток. Инвестиции в электрическую систему, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, мощную, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, электрическую, мощную.

Солнечная энергетическая установка (СЭС) состоит из следующих (показаны на схеме):

либо несколько панелей, воспринимающих излучение солнца;
аккумуляторные батареи (АКБ), накапливающие произведенную электроэнергию;
контроллер следит за уровнем заряда, направляет ток в нужную цепь;
инвертор преобразует постоянное напряжение солнечных батарей в переменный ток 220 В.

Интересный момент. Цена составляет не более 30% от стоимости полного комплекта оборудования. Остальные 70% — это аккумуляторы, инверторный блок и контроллер. Комплектующие подбираются под одно рабочее напряжение 12, 24 или 48 вольт.

Схема солнечной установки с инвертором и контроллером

Упрощенно поясним алгоритм работы системы:

В течение светового дня батареи вырабатывают ток, проходящий через контроллер.
Электронный блок оценивает уровень заряда АКБ, направляет энергию в нужную линию — на зарядку либо потребителям (к инвертору).
Инверторный блок преобразует постоянный ток в переменный со стандартными включениями — 220 В / 50 Гц.

Существует 2 типа контроллеров — ШИМ и MPPT. Разница между ними состоит в способе зарядки элементов электропитания и величине потерь напряжения. Блоки MPPT более современные и экономичные. Аккумуляторы Применяются разные: свинцово-кислотные, гелевые и так далее.

В состав СЭС входят специальные АКБ, не боящиеся глубокого разряда

Если предполагается использование нескольких модулей, они соединяются между собой тремя способами:

Параллельная схема подключения позволяет нарастить ток в цепи. «Минусовые» контакты всех батарей присоединяются к одной линии, «плюсовые» — к другой. Напряжение на выходе остается неизменным.
Применение последовательной схемы дает возможность увеличить выходное напряжение. «Минусовая» клемма первой панели соединяется с «плюсом» второй и так далее.
Комбинированный способ, когда нужно изменить оба параметра — силу тока и напряжение. Несколько модулей соединяется друг с другом, группа подключается к общей сети параллельным группам.

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома

Справка. Размер 1 фотоэлектрического элемента мощностью 100 Вт, изготовленного по поликристаллической технологии, составляет около 1020 х 700 мм или 0,71 м². Аналогичная батарея на 300 Вт займет 1,68 м² (170 х 99 см).

Сразу оговоримся, полученный результат — неправильный, поскольку не учитывает особенности эксплуатации солнечных энергетических систем:

Фотоэлектрический модуль выдает максимальную мощность, когда лучи падают под углом 90 ° к плоскости батареи.Если не сделать трекер — следящий механизм, поворачивающий панель вслед за движением солнца, потеряем около 40% энергии. С другой стороны, подобное устройство тоже расходует электричество.
Трекер поворачивает модули вслед за светилом, угол падения лучей 90 °
Величина солнечного излучения на 1 м² — инсоляция — зависит от положения, высоты над уровнем моря, затененности участка. Перечисленные факторы воздействия на производительность батарейки.
С течением времени полупроводниковое покрытие модулей деградирует, в результате теряется примерно 1% электрической мощности ежегодно.
Если фотоэлектрический слой перегревается солнцем, производительность панели тоже уменьшается.
Малая толика энергии теряется в сопутствующем оборудовании — инверторах, контроллерах, АКБ. Это банальный нагрев деталей — трансформаторов, микросхем и прочих элементов.
Когда рабочая поверхность загрязняется пылью либо засыпается снегом, возникают дополнительные потери.
Заметьте, для отопления солнцем зимой вырабатываемого электричества должно хватать на обогрев дома и зарядку аккумуляторов на ночь.

Вывод. Универсального расчета электрической мощности, подходящего ко всем странам и регионам, не существует. Но озвученную выше цифру 10 кВт нужно удвоить (как минимум), чтобы получить пристойный результат на практике. Понадобится от 200 стоваттных панелей, занимающих площадь свыше 140 м².

Есть надежный способ получить точные данные по инсоляции и рассчитать солнечные батареи — обратиться в местную организацию, занимающуюся их монтажом.Либо самому изучать карту инсоляции района.

На карте видно, что центральные регионы РФ получают довольно мало радиации солнца — в среднем 3–3,5 кВт на метр квадратный за день

Предлагаем пойти другим путем — использовать опыт владельцев солнечных автономных электростанций, почитать отзывы на тематических форумах. Отыщите там пользователей, проживающих в вашей местности, если хотите получить реальные цифры бесплатно. Приведем примеры:

Автономная система солнечного электроснабжения, расположенная в Ленинградской области, РФ.Установлено 6 панелей по 0.22 кВт (всего 1.32 кВт), пиковая мощность в зимний безоблачный день — 1157 Вт. Тема обсуждается на известном русскоязычном форуме.
г. Анапа, мощность батарейки — 2.2 кВт, количество не указывается. За световой день электростанция генерирует порядка 9 кВт.
г. Москва, мощность СЭС 2.64 кВт. За весь июнь установка выработала 304 кВт энергии.

Примечание. Отзывы и другие полезные данные по эксплуатации СЭС вы найдете по этому адресу.

Обратите внимание: учитывалась только солнечная энергия для отопления, подогрев воды и прочие хозяйственные нужды в расчет не принимались. Как рассчитать число батарей на практике, смотрите в видеосюжете:

Реальные способы обогрева

Как вы поняли их вышесказанного, реализовать полноценное электрическое отопление дома солнечными батареями довольно сложно (и дорого). Далеко не каждый хозяин решится купить и установить панель на площади 100–150 м², дабы прогреть небольшой дом или дачу. Значит, схема электрокотел + водяная система + отопительные радиаторы отпадает.

панели плюс инверторные кондиционеры с коэффициентом эффективности COP 3.5–4;
подключение батарей напрямую к электрическим обогревателям без инвертора;
строительство полноценной СЭС, продажа электроэнергии государству, вырученные средства идут на оплату традиционного отопления.

Дополнение. Применение панелей в качестве дополнительных источников энергии для основного отопления обсуждать нет смысла — это очевидное решение.

Начнем с третьего варианта, который интересен предпринимателям. В странах, где установлен так называемый зеленый тариф, источник энергии из возобновляемых источников. То есть, домовладелец приобретает те же 200–300 солнечных панелей, но продает энергию по хорошей цене, а не расходует почем зря.

Например, в Украине зеленый тариф стандартного в 3 раза (по состоянию на июнь 2019 г.). Необходимо выдержать 1 условие: минимальная мощность СЭС — 30 кВт. Строите электростанцию, приобретите энергию в сети, а сами смотрите втрое дешевле.

Оставшиеся 2 варианта рассмотрим поподробнее.

Отопление кондиционерами

Технология основан на эффективности инверторных сплит-систем, доставляющих внутрь дома вчетверо больше тепла, чем затрачено электроэнергии.Как реализовать такое отопление:

Первым делом максимально максимально снижаемлопотери здания — утепляем стены, полы и крышу, устанавливаем энергосберегающие окна. Идеальный показатель теплопотребления для жилища 100 м² — 6 кВт.
Приобретаем 2 кондиционера с инверторными компрессорами, работающими при отрицательной уличной температуре. Суммарная производительность агрегата должна равняться теплопотерям дома, в случае — 6 кВт. Потребление таких «сплитов» не превысит 2 кВт.
Монтируем солнечную станцию, способную круглосуточно обеспечивать электричеством кондиционеры.
Для отопления в самые холодные сутки стоит установить любой источник тепла — котел, дровяную печь.

Тепловые насосы Mitsubishi Zubadan расходуют энергии еще меньше, чем кондиционеры, а тепло приносит вчетверо больше (COP = 4)

Видео в конце данного раздела подтверждает, что описанная схема вполне работоспособна. Один существенный минус: при отрицательной эффективности кондиционеров резко снижается, без помощи котла не обойтись.В условиях умеренного и северного климата солнечные модули в одиночку не справятся.

Примечание. Могут работать инверторные сплит-системы при морозе до –15 ° C. Коэффициент эффективности COP снижается до 1,5–2 (выделяется тепла вдвое больше, чем потребляется электричества).

Использование местных обогревателей

Речь идет о значительном удешевлении системы в случае использования неприхотливых потребителей — обычных тепловентиляторов.Ввиду отсутствия инвертора к солнечным модулям придется подключать 12-вольтовые обогреватели (можно взять автомобильный либо сделать своими руками).

Как собрать солнечный генератор электроэнергии:

Устанавливаем нужное количество батарей с рабочим напряжением 12 вольт.
Соединяем их проводами 2,5 мм² согласно приведенной ниже схеме — без инвертора.
Подключаем нагрузку — маломощный тепловентилятор на 12 В.

Ниже на видео специалист подробно все нюансы такого подключения.Способ годится для обогрева отдельными комнатными тепловентиляторами 1–1.5 кВт. Отопить весь дом сложнее — нужно собирать несколько отдельных контуров с солнечными панелями, чтобы не увеличивать сечение проводов.

Заключительный вывод

Сделать полноценное отопление частного дома на солнечных батареях очень непросто. Единственный более-менее реалистичный сценарий — это применение сплит-систем, а лучше — геотермального теплового насоса, мало зависящего от уличной температуры. Установка потребляет мало электричества, поэтому работает от домашней СЭС.

Мы специально исключили из статей финансовых вопросов, поскольку речь шла о технических моментах. Но надо понимать, что оборудование солнечной энергетики — аккумуляторы, батареи, инверторы и блоки управления — стоят больших денег. Чтобы успешно решить задачу, нужно быть хорошо зарабатывающим энтузиастом.

Схема с вакуумными коллекторами, подключенными к косвенному водонагревателю, обойдется дешевле. Но в данном варианте есть свои трудности, например, накопление тепла и стагнация коллектора при жаре.В нелегком деле освоения солнечной энергии нет простых решений.

Солнечные батареи для дома. Как выбрать оборудование. 2Энергия.

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ДЛЯ ДОМА. КАК ВЫБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ?

Вопрос выбора солнечных батарей для частного дома довольно непростой. Чтобы определить, какое оборудование Вам необходимо, ответить себе на несколько вопросов:

1. Тип панелей

Фото панелей трёх типов

Есть ли ограничение по площади?

Если да — лучше выбрать солнечные панели из монокристаллического кремния.Этот тип панелей обладает наиболее высоким КПД. Такие батареи занимают меньше места при одной и той же мощности, что и поликремниевые панели. Солнечную батарею из монокристаллического кремния легко узнать — она из псевдоквадратов черного цвета. Если ограничения по площади нет, берите солнечные батареи из поликристаллического кремния — они дешевле и немного лучше работают в пасмурную работу благодаря тому, что солнечные элементы имеют разную ориентацию кристаллов кремния. Внешний вид солнечной батареи из поликристаллического кремния — ровные квадраты синеватого цвета с разными оттенками.Если же у Вас особые условия для размещения (например, изогнутая крыша или крыша из поликарбоната), то можно обратить внимание на гибкие солнечные панели из аморфного кремния. Они клеятся на любую поверхность и не требуют дополнительных металлоконструкций. К тому же эти батареи очень хорошо работают с рассеянным светом. Поэтому, если солнечные дни в вашем регионе — редкость, можно присмотреться именно к этому панелям. Еще одним основанием можно считать солнечные батареи из микроморфного кремния.Это новое поколение аморфных солнечных батарей, работающих как в видимой, так и в инфракрасной части. Практика показала, что такие панели дают большую суммарную годовую выработку по сравнению с классическими. Кроме того, такие панели менее требовательны к сторонам наклона и ориентации по сторонам света. В производстве используется меньше кремния.

Сравним стоимость солнечных батарей для дома и дачи. Мы приводим цены в долларах, поскольку даже российские панели производятся из импортного сырья.

Самые дешевые — панели из аморфного или микроморфного кремния. Их цена 0,7-0,9 доллара за Вт.
На втором месте расположились поликристаллические солнечные панели с ценой 0.9 — 1 доллара за Вт.
Ну и самыми дорогими модулями из монокристаллического кремния. Их цена 1,1 — 1,3 долларов за 1 Вт мощности.

2. Мощность панелей.

определиться с мощностью солнечных панелей, чтобы определить среднее потребление энергии в вашем доме (например, по счетам за электроэнергию), а затем решить, какой процент этого количества Вы хотите компенсировать при помощи альтернативных источников энергии.Допустим, в месяц Вы потребляете 300 кВт * ч электроэнергии. Это примерно 10 кВт * ч в день и 3600 кВт * ч. Для Крыма можно считать, что солнечные батареи, мощность 1 кВт вырабатывают в среднем 1300 кВт * ч в год. (около 110 кВт * ч в месяц). Если расчет для лета, то панель отдает свою номинальную мощность 6 часов в день (солнечная батарея на 250 Вт выработает 250-6 = 1500 Вт * ч в сутки, при условии, что стоит солнечная погода). Тогда, для полной компенсации Вам необходимо установить 3 кВт панелей (12 панелей по 250 Вт, 1,65 м.кв. каждую). Если установить сразу 12 панелей нет возможности, можно поставить половину, а потом добавить. Оборудование при этом менять не нужно!

3. Тип инвертора

Есть ли сеть 220 В?

Если нет и не будет, тогда выбирайте автономный инвертор. В такой системе солнечные панели будут заряжаться аккумуляторы, и одновременно энергия будет расходоваться на различных нагрузках. Рекомендуется также запастись генератором, который может зарядить АКБ, если выдастся особо пасмурная неделя и солнечной энергии будет недостаточно.Если сеть есть, то возникает вопрос: нужно ли резервирование электроснабжения, или возникает вопрос просто экономить? Если стоит цель просто экономить — достаточно поставить сетевой инвертор. Для него не нужны аккумуляторы. Энергия, вырабатываемая солнечными батареями, преобразуется в 220 В и сразу расходуется потребителями в доме. Несколько интереснее система, которая еще и запасает энергию. В ней используется гибридный инвертор. Основная его особенность — совместная работа сети и солнечные батарейки.При этом можно выбрать один из двух приоритетов для основного источника энергии. Если выбрать сеть — тогда инвертор будет не более разрешенной мощности от сети, а если не будет хватать — добирать необходимое количество энергии от альтернативных источников энергии и аккумуляторов. Если же поставить приоритет солнечных батарей — тогда инвертор будет брать максимум энергии от них, а если не будет хватать, добирать немного из сети.

4. Мощность инвертора.

Мощность сетевого инвертора подбирается равной или немного большей, чем мощность панелей.Для гибридного и автономного расчета немного сложнее. Чтобы узнать, какой мощности инвертор нужен в Вашей системе, нужно посчитать полную мощность электроприборов, которые могут быть включены одновременно в Вашей системе. Допустим, у Вас дома есть такие электроприборы:

10 лампочек (экономок) по 20 Вт = 200 Вт,
Холодильник класса А +, 300 Вт,
Насос, 500 Вт,
ЖК-телевизор 32 «, 70 Вт,
Зарядное устройство мобильного телефона, 5 Вт,
Ноутбук, 60 Вт,
Пылесос, 1500 Вт,
Микроволновка, 2000 Вт,
Электрочайник, 1800 Вт,
Кондиционер, 1500 Вт.

В сумме получим 7935 Вт. Дополнительно нужно взять запас минимум в 20% и получим 9500 Вт. В линейке инверторов МАП Энергия ближайшая модель — 12 кВт, максимальная суммарная мощность будет уже 4600 Вт + 20% = 5500 Вт — можно брать инвертор вдвое меньшей мощности — 6 кВт.

5. Тип контроллера заряда

Тут нам на выбор всего 2 типа: ШИМ и МРРТ. Разница между ними в том, что МРРТ контроллер снимает с солнечных панелей до 20% больше мощности по сравнению с ШИМ контроллером.При этом его стоимость в 2-3 раза выше. Чтобы помочь себе сделать выбор, сделайте простой расчет. Если Вы поставили себе на дом солнечные батареи мощностью 1 кВт, то МРРТ контроллер может снять с них все 1000 Вт, в то время как ШИМ «освоит» всего 800 Вт. Чтобы он догнал по мощности МРРТ контроллер, нужно добавить еще одну панель на 200-250 Вт. Разумеется, разрыв между контроллерами в 20% держится не 100% времени. Однако, солнечные батареи эксплуатируются не один год, и разница в 20% за 20 лет может быть довольно большая. Что Вам выгоднее — добавить батарейки или доплатить за более совершенный контроллер — решать Вам. Из опыта могу сказать, что при мощности панелей более 1 кВт уже выгоднее ставить МРРТ контроллер.

6. Мощность контроллера заряда Мощность контроллера заряда нужно выбирать по его паспортным данным (там указано, какую мощность он может прокачать через себя в АКБ). Эта мощность должна быть больше мощности батареи, у Вас дома (на даче). Также желательно (для ШИМ контроллеров), чтобы класс напряжения батареи соответствовал напряжению на аккумуляторах.Тогда будет меньше потерь на преобразовании напряжения внутри контроллера. Для МРРТ контроллеров такого ограничения нет. У них наоборот, лучше набрать большое напряжение. Тогда даже в самую пасмурную погоду контроллер сможет сохранить работоспособность и снимать мощность с батареи.

7. Тип аккумуляторов самых современных систем свинцово-кислотных систем. Из них можно выбрать между герметизированными (AGM, GEL) и обслуживаемыми (тяговыми, OPzV). Первые есть смысл ставить, когда планируется использование АКБ в буферном режиме (редкие глубокие разряды в моменты отключения питания, неглубокие разряды в процессе работы (добавление мощности)). Еще одним их преимуществом является их герметичность — можно устанавливать в любом помещении, нет особых требований к вентиляции. Обслуживаемые АКБ надо устанавливать в помещении, где есть вентиляция, поскольку в процессе работы из таких аккумуляторов может выделяться водород. Однако, такие АКБ имеют очень большой ресурс — от 1500 циклов 100% разряда.Поэтому их целесообразно ставить в такие системы, где будет постоянная циклическая работа от АКБ (автономные системы без сети 220В). Можно еще ставить автомобильные стартерные АКБ, но они плохо переносят разряд небольшими токами и имеют большой саморазряд. Поэтому срок их службы в системах на солнечных батареях очень невелик.

8. Емкость аккумуляторов Про емкость можно сказать: чем больше, тем лучше. Однако, рассчитать минимально необходимое количество АКБ можно. Для этого нужно определить сколько и каких электроприборов должно проработать в случае отключения электроэнергии и умножить это количество энергии на желаемое время автономной работы.Например, лампы (3 по 20 Вт * ч), ТВ (70 Вт * ч), ноутбук (60 Вт * ч), холодильник А + (40 Вт * ч в час) должны проработать 6 часов. Суммарное потребление в час составит: 60 + 70 + 60 + 40 = 230 Вт. На 6 часов нужно будет 230 * 6 = 1380 Вт * ч (В * А * ч) Тогда ескость АКБ будет 1380 В * А * ч / 12 В = 115 А * ч. Чтобы не допустить 100% разряда и увеличить срок жизни АКБ, лучше вдвое увеличить емкость и взять АКБ на 200 А * ч. Такой аккумулятор сможет запасти в себе 2400 Вт * ч «солнечной» энергии.

Также Вы можете позвонить нам и задать любой вопрос инженерам.Мы работаем с понедельника по пятницу с 9 до 18 часов без перерыва.

Что нужно знать о солнечных батареях для частного дома?

Среди нас существует множество источников бесплатной энергии, самая доступная и выгодная — солнечная. Для ее добычи используются специальные элементы — солнечные панели. О том, что понадобится для устройства солнечной электростанции в частном доме, о нюансах использования солнечной энергии мы сегодня и поговорим.

Составные части солнечной электростанции

Условно можно выделить две группы системных солнечных батарей — с малыми и большими панелями. В первом случае речь идет о аккумуляторах, способах «выдавать» до 24 В . Для полноценного обеспечения дома электроэнергией потребуются панели второго типа. Рассмотрим устройство подобных систем.

Солнечные элементы

Панель состоит из нескольких элементов, соединяющихся в последовательной и последовательной. При параллельном соединении увеличивается выходное напряжение, при последовательном — выходной ток.

У каждой солнечной панели есть несколько основных характеристик, которые стоит учитывать при выборе.

Характеристика	Подробное описание
Мощность (Вт)	Подбирается с учетом уровня оснащения электрическими приборами.Так, семья из трех человек, потребляет около 5 кВт / ч ежедневно. Значит, суммарная мощность фотоэлементов не должна быть меньше 1500 Вт . Есть еще ряд нюансов, которые надо учитывать.
Напряжение (В)	Для частного дома предпочтительней системы, которые выдают 24 В
Тип корпуса	Металлический или пластиковый.Первый тяжелее, но долговечнее.
Механизм подключения	Коннекторы или выводы. Первый вариант практичнее и надежнее, но стоит дороже.

Не забывайте, что вам придется регулярно чистить элементы от грязи и пыли. Делать это намного удобнее, если панели находятся в надежной металлической рамке.

Солнечные панели можно купить уже готовыми, но гораздо выгодней и удобнее собрать их самому.Так вы сможете неплохо сэкономить. Сами элементы можно заказать в интернете. Соединяя их последовательно и последовательно, вы сможете добиться необходимой мощности и напряжения. Для каркаса можно использовать алюминиевые уголки и лист стекла или прозрачного пластика.

Помните, что пластик временем может помутнеть, что уменьшит количество энергии, получаемой с панелей. Стекло в этом плане более долговечно, но менее прочное.

Контроллер

Контроллер распределяет заряд между потребителем и аккумулятором.Если мощность, выдаваемая солнечными батареями, больше потребляемой, то остаток идет на зарядку аккумуляторов. Если же мощность нагрузки больше, чем выделяются элементы, то в работе подключаются аккумуляторные батареи.

Контроллер так же обеспечивает правильный заряд аккумуляторов. Выбирать его стоит исходя из мощности солнечных батарей, аккумуляторов и нагрузки нагрузки. Современные контроллеры могут сообщить вам всю информацию о вашей станции через интернет.

Батареи

Аккумуляторы накапливают излишнюю мощность с солнечных батарей, что позволяет пользоваться электричеством и в ночное время суток.Кроме того, если размер потребляемой электроэнергии максимально возможное производство в панелях — подключается аккумулятор.

Самый важный параметр АКБ — емкость. Минимальная необходимая емкость аккумулятора — это то количество электроэнергии, которое вы потребляете за ночь. Если в темное время суток вы потребляете 2 кВт / ч , то и аккумулятор должен отдавать не менее 2 кВт / ч .

Емкость рассчитывается следующим образом:
Необходимая емкость = потребление (Вт / ч) / напряжение АКБ (в вольтах).

Если вы потребляете 2 кВт / ч , а напряжение равно 12 В , то необходимая емкость равна 166 А / ч (2000/12).

Но КПД батареи не 100% , а 70 или даже 50% . В соответствии с потреблением электроэнергии АКБ , исходя из потребления за двое суток. Тогда, в случае пасмурной погоды, вы сможете комфортно дождаться солнечных дней.

Инвертор

Инвертор преобразует 12 В с аккумуляторной батареей в 220 В для работы приборов. Главный его параметр — мощность. Рассчитывается она из потребления электроэнергии всеми приборами в один момент времени.

Это значение надо подбирать с запасом, так как КПД данного прибора далеко не 100% . При нагрузке с суммарной мощностью большей, чем способен отдать инвертор, он просто сгорит или уйдет в защиту.

Есть один нюанс при выборе инвертора. Приборы с электродвигателем (холодильник, дрель, пылесос и т.д.) требуют работы чистую синусоиду. Поэтому при выборе напряжения следует обращать внимание не только на мощность, но на тип выходного напряжения.

Проводка

Если провода работают на пределе своих возможностей, они могут греться, что к пожару.

Солнечные батареи обычно устанавливаются на крышу дома, если их использовать специальные крепления. В этом случае оборудование будет удобно очищать от грязи и пыли.

Направление установки также играет большую роль. Необходимо выяснить, в какой продолжительности освещения солнечных панелей будет максимальна для вашего региона.

Интересные факты

Батареи на солнечных батареях, ряд которых включает в себя многие люди не подозревают.Мы подобрали интересные факты, которые могут поменять ваше представление об этом источнике электроэнергии.

Монокристаллические панели перестают аккумулировать солнечную энергию даже при частичном затемнении. Поликристаллические элементы в таких же лишь условиях снижают выдаваемую мощность.
На качество работы влияет инсоляция — чем она ниже, тем больше вам потребуется пластин.
Количество пластин не зависит от общей площади крыши.
Установка солнечных батарей в целях экономии — долгосрочные инвестиции. Цена качественной системы может достигать десятков тысяч долларов, окупаемость настанет через несколько десятилетий.
Панели горы не более 50 лет , аккумуляторы — до 10 лет . Проблема утилизации фотоэлементов в России не решена.

Можно сэкономить на оборудовании, если воспользоваться онлайн-площадками по покупке / продаже модулей.

Солнечные батареи для частного дома

На сегодня важным и актуальным вопросом является тема альтернативных источников энергии без ущерба для окружающей среды.

Все чаще такой вид получения электроэнергии входит в нашу жизнь. Ярким его примером является использование монтажных солнечных батарей для частного дома.

Современная солнечная батарея — представляет собой источник электрического тока, мы получаем в результате попадания солнечного света на полупроводник.

Стоит отметить, что солнечная батарея производит исключительно электрическую энергию. И отношение к тепловой энергии — она не имеет: не накапливает ее, и не превращает.

Принцип действия солнечных батарей

По принципу работы солнечные батареи включают собой фотоэлектрический генератор, использующий эффект преобразования лучистой энергии в электрическую. То есть, используется свойство полупроводника. Свет, попадая на пластину, выбивает электрон и тем самым достаточное количество свободных электронов для возникновения электрического тока.

Для того, чтобы напряжение и мощность такого источника было достаточно для использования в бытовых целях, кремниевые элементы собирают в целые панели, и соединяют последовательно или последовательно.

Увеличенное количество панелей можно достичь большей генерируемой мощности.

Для того, чтобы система солнечных батарей работала и подавала энергию в сети, необходимо установить соответствующие электроприборы.

В классическом виде такой источник энергии состоит из следующих частей:

Панели — основной элемент всей системы, отвечающей за выработку энергии.Обычно используют паненели — поликристаллические или монокристаллические. Цвет монокристаллических фото-элементов — темно-синий или черный, а поликристаллических — синий.
Инвертор — прибор, преобразующий ток до стандартных параметров, заказ чего его можно использовать в электроприборах.
Контроллер — следит за зарядом батареи.
Аккумуляторные батареи — используется для накопления энергии в течение дня и отдачи ее потребителю в вечернее время.

Солнечные панели состоят из набора солнечных элементов — фотоэлектрических преобразователей, солнечную энергию превращают в электрическую.

Для изготовления этих элементов используют кремний. В зависимости от процесса и механизма их изготовления могут быть такие виды фотоэлектрических преобразователей:

Монокристаллические — получают из расплавленной массы кремния с помощью кристалла.

Монокристаллические

Преимуществами их являются:

Высокий уровень производительности — 17 — 23%.
Компактность — используется достаточно небольшая площадь для размещения батареи.
Длительный период эксплуатации по сравнению с другими типами.

Основным недостатком является их стоимость.

Поликристаллические — когда из расплавленной массы кремния пары охлаждаются и таким образом получают пластины для солнечных батарей.

Поликристаллические

Преимуществами их являются:

Доступная стоимость — при производстве используется незатратный метод.
Отличаются более разнообразными формами и размерами.

Основными недостатками этого типа являются:

Занимают больше пространства.
Чувствительность к перепадам температуры.

Пленочные — изготавливаются методом испарительной фазы, в результате чего кремний осаждается в виде тонкой пленки.

Преимуществами пленочных панелей являются:

Легкость — по сравнению с классическими типами, упрощает процесс их монтажа.
Гибкость — можно сгибать без потери работоспособности.

Недостатками их являются:

Низкий коэффициент полезного действия — не выше 4%, что втрое меньше поликристаллических фотоэлементов.
Требуют большей площади для установки.
Ограниченный эксплуатационный срок.

Солнечные батареи будут оптимально и эффективно работать при удачном их монтаже. Поэтому в процессе их установки необходимо выполнить следующие правила:

Выбор оптимального места для размещения солнечных батарей.Чаще всего местом размещения солнечных батарей на дом служит крыша, чтобы не выделять отдельно место на земельном участке.
Правильное размещение фото солнечных батарей в пространстве — на южную сторону — максимально к солнцу.
Учет размещения других объектов относительно солнечных батарей (деревьев, высоких зданий).
Удобство обслуживания устройств — им нужен постоянный уход и чистка.

В зависимости от целей монтажа и качества существующей электросети, можно использовать следующие варианты подключения:

В случае отсутствия централизованного электроснабжения — для обеспечения электроэнергией отдельного дома в качестве основного источника электроэнергии.
В резервных систем — солнечные батареи используются как дополнительный источник энергии к основному.
Смешанная система — когда есть возможность делиться излишками электроэнергии с государственными электросетями.

Обслуживание солнечных панелей для частного дома

Солнечные батареи требуют постоянного ухода, так же как и другие источники питания.

Для этого следует следить за чистотой поверхности панели, чистить ее от мусора и грязи, снега или листьев.

Инверторы, если они повреждены, то соответственно эффективность всей системы упадет; контроль за состоянием креплений, исправностью запчастей и элементов заземления.

Преимущества и недостатки солнечных батарей для частных домов

Основными преимуществами солнечных батарей для домов являются:

Неисправность источников энергии — пока есть доступ к солнечному освещению, электроэнергия может быть получена с помощью учреждений.
Экологическая безопасность — главное преимущество таких систем.
Практически не выходит изнашивается и крайне редко выходит из строя.
Длительный срок эксплуатации (25 и более лет).
Возможность получить энергию, где нет централизованной сети.
Быстро окупается в цене.
Экономия расходов на коммунальные услуги.

Недостатки солнечных батарей для частных домов:

Высокая стоимость оборудования.
Зависимость от солнца, малоэффективность в пасмурную погоду.
Недостаточный коэффицент полезного действия.
Необходимость времени от времени очищать от пыли и загрязнений поверхности солнечных батарей.

Современный рынок предлагает широкий выбор солнечных батарей. Они прекрасно подходят для дополнительного источника электроэнергии, так и для автономного использования, также солнечные батареи для отопления дома.

Но вместе с тем, перед тем, как делать установку солнечных батарей, следует учесть все плюсы и минусы и просчитать их стоимость. Ведь отдельные расходы пойдут на инвертор, который преобразует солнечную энергию в переменный ток. Поэтому такая установка может стоить значительную сумму.

Интересуетесь установкой солнечных батарей для деревянного дома?

Мы все Вам подробно расскажем

Предыдущая статья: Солнечные коллекторы для отопления деревянных срубов

Следующая статья: Разрешение на строительство жилого дома

Отзывы владельцев солнечных батареях для дома

В нашем современном мире непрерывно прогрессирующих технологий, вопрос об экономике нас энергией становится на передний план. Нефть, уголь, атомная энергия — эти источники электричества не бесконечны, дорогостоящие, не стоит уже говорить обо всей опасности радиации.

Мы имеем и альтернативные способы увеличения энергии, которые используются среди ветряных станций, но они полезны только в открытых областях, где преобладает ветер, так же гидроэлектростанции полезны, разумеется, только в областях с обширными потоками воды падающей.

. Устанавливаться повсеместно, потребности общества, как минимум, пять миллиардов лет, и гелиоколлекторы (солнечные батареи).

Целостность использования

Схема использования солнечных батарейПлюсы использования солнечных батарей не используются их установки практически в любом месте.

Потребителям этого альтернативного источника приходится платить только за инверторы, аккумуляторы и солнечные батареи, солнце, в свою очередь, предлагает прямое электричество. Плата за установку окупится.

Достаточно вспомнить, сколько в среднем потребляет электроэнергии от просто оставленных в сети блоков питания, горящих индикаторов телевизора и других бытовых приборов.

Таким образом, потребление происходит круглосуточно, вне зависимости, нужно это человеку или нет.

Миф 1: «Оно не окупится»

Однако, как и везде, в вопросе о солнечных батареях бытуют свои мифы. Некоторые люди думают, что это приобретение не окупит себя в течении срока своей службы.

Видимо, они забывают о мелочах, указанных выше (блоки питания, световые индикаторы и др.), И по каким-либо причинам не учитывают тот, что правильно установленные солнечные панели могут обеспечивать энергией частный дом в течение 25-лет.

Миф 2: «Любая тень мешает работе»

Следующий миф говорит о том, что солнечные батареи не вырабатывают электричество в пасмурную погоду или же зимой и могут только в ясную погоду.

Безусловно, пик своей активности, гелиоколлекторы проявляют только, когда солнце находится в зените в безоблачную погоду, но это не означает, что они не будут работать в зените, когда солнце скроется за облаками, батареи просто будут работать в полном объеме.

Но полная остановка происходит только ночью, когда нет СВЕТА. Даже свет от лампочки, способен солнечную батарею действовать.

Миф 3: «Хрупкость»

Противники солнечной энергии утверждают, что гелиоколлекторы недостаточно прочные, чтобы выдержать различного рода повреждений.

Миф 4: «Снег станет главным врагом»

В отзывах интернет-пользователи часто указывают на своих угрозах, действительно, он может перекрыть доступ к свету, но только если появится изморозь, и снегу будет за что зацепиться.

В добавок ко всему, эта проблема быстро решается ветром.Так же неплохим решением будет установить батареи на крыше, а не стенах дома, так как зимой солнце дает «скользящий» свет, и вертикальное положение батарей только улучшит их работу.

В зимнее время на кремниевые пластины лучей попадает не меньше. Поэтому можно смело сказать, что проблема снега — надуманный солнечных батарей.

Миф 5: «Китайское производство»

Все знают, что «спрос рождает предложение». И Китай открыт в этом плане для выбора.Уже сложно представить современный мир без Китая с высокоразвитыми технологиями.

Поэтому неправильно утверждать, что гелиоколлекторы, произведенные в Китае, не обладают высоким качеством. Факт того, что 90% всего производства тепловых трубок и гелиоколлекторов сосредоточено в Китае, и что это производство непрерывно развивается, просто нужно принять.

Продукция китайских предприятий полностью прошли сертификацию как в своей стране, так и в Германии и в сфере высоких технических характеристик.

Не нужно бояться такого альтернативного источника энергии, как солнечный свет.

Большинство отзывов о солнечных батареях написаны людьми, которые используют их, о чем свидетельствуют мифы, которые они используют в нашей статье развеяли.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Солнечные электростанции для частного дома и дачи

Солнечные электростанции для частного дома становятся все более доступны с развитием технологий и решений в области оборудования для СЭС.Еще одна интересса к ним — рост стоимости электроэнергии для предприятий и частных лиц в Украине. Анализ стоимости киловатта для частных домов за последние 3 года:

С 1 июля 2019 года рынок электроэнергии в Украине работает по-новому. Однако для украинцев все еще актуальны тарифы, действующие с 1 марта 2017 года. В 2020 году тарифы на свет могут измениться.Собственная солнечная электростанция, которая прослужит больше 20 лет и не потребует капитальных ремонтов, является надежным реальным инструментом энергонезависимости и энергоэффективности для частного дома в Украине. В сочетании с системами хранения (аккумуляторами). Однако это далеко не все, что нужно знать потребителю, прежде чем купить солнечную электростанцию для частного дома или дачи.

Виды электростанций на солнечных батареях

Понятие «солнечные станции для дома» достаточно обобщенное.В зависимости от задачи, а именно:

максимальная автономность;
полная автономность;
максимальная компенсация собственного потребления
выбирается нужное инженерное решение.

Автономная солнечная станция

Автономная солнечная электростанция для дома устанавливается для гарантированного и бесперебойного получения электропитания. Для работы ей нужны фотомодули, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, специальный аккумуляторные батареи, способные запасать ток большего вольтажа и ампеража в течение светового дня, и особенно во время пиковой генерации.

Для сравнения: если обычный автомобильный аккумулятор заряжается током 6 ампер 10-12 часов, батарея автономной СЭС заряжаются таким токами в течении 10-15 минут, аналогично быстрой зарядке аккумуляторов у электрокаров. Стоимость таких решений около 100 $ за киловатт. Мощность фотовольтаического поля (количество панелей) рассчитывается из того, сколько нужно запасти электроэнергии. Ведь станция работает на пиковой мощности в обеденное время.Другим решением для автономных СЭС расположение панелей на двухосевых трекерах. Затем панели поворачиваются за движением солнца в течение светового дня и гарантируют максимальную выработку. Особенно актуально это в зимнее время, когда короткий световой день, потребность в электроэнергии возрастает.

К преимуществам автономных СЭС можно отнести:

гарантированную подачу электроэнергии;
экономию расходов, так как можно отказаться от существенного объема тока из централизованной электросети;
отсутствие необходимости переключать оборудование, как этого требует генератор, работающий на бензине или дизтопливе;
каждую минуту светового дня энергия вне зависимости от активности, образа жизни потребителя накапливается в аккумуляторной батарее;
автономную систему легко настроить под различные задачи с учетом специфики жизнедеятельности объекта;
современные аккумуляторы работают 6-8000 циклов до полного разряда.Срок их службы в домашних солнечных станциях составляет около 20-ти лет.

К минусам автономной солнечной станции можно отнести то, что как только батарея «заполнена», энергия прекращает накапливаться.

Нельзя просто считать, что ваше энергопотребление в час будет равняться мощности станции.

Сетевая солнечная станция для дома

Сетевые солнечные электростанции для частного дома работают по нескольким принципу.В таких условиях отсутствуют источники тока, а вырабатываемая электроэнергия напрямую поступает в сеть. Соответственно генерировать ток установка может только в светлое время суток.

Сетевая электростанция на солнечных батареях предназначается для производства энергии на продажу энергетической компании. И многие рассматривают этот вариант как выгодный способ инвестиций средств. Ведь можно купить такой солнечный генератор в дом или на дачу, чтобы получать стабильный пассивный доход.Окупается сетевая солнечная станция за 5-7 лет. Владелец оборудования может быть уверен, что получить прибыль от системы он будет не менее 20-лет.

Приании электростанции для конкретного объекта учитывается целый ряд параметров. Важно, что для частных лиц разрешена установка СЭС мощностью до 30 кВт. Специалистам рассчитать необходимо число фотоэлектрических преобразователей, исходя из суммы, которую заказчик готов вложить в проект. Технические возможности установки определенного числа фотоэлектрических панелей, возможности РЭС принять определенное количество кВт.От всех этих параметров зависит стоимость солнечной электростанции для частного дома.

Гибридные солнечные станции для дома или дачи

Гибридная солнечная станция для дома — другой вариант тех потребителей, кто хочет обеспечить себе бесперебойной электроэнергией, накопленной в хранилище, а излишки тока направлять в сеть для продажи. Обе функции гибридных электростанций с солнечными батареями равнозначные. Резервное питание и сброс энергии в сети — умная система сама определяет, когда нужно выполнять действие действия.

При выборе электростанций этого вида специалисты учитывают суммарную мощность потребителей (оборудования, приборов), которые будут подключены к станции. Также учитывается минимальное время, на протяжении которого электростанция обеспечивает подачу тока на точки забора. Отталкиваясь от этих данных, специалисты определяют мощность фотоэлектрических панелей, которые будут установлены на даче или территории загородного дома. Также важно определить цену проекта — сумму, которую заказчик готов вложить в солнечную электростанцию.

Солнечные электростанции для частного дома от «Green System»

Специализация компании «Зеленая система» — проектирование, строительство, электростанций с солнечными панелями мощностью до 30 кВт для частных потребителей. Мы реализуем проекты «под ключ» по всей Украине. Чтобы заказать консультацию менеджера, заполните форму на сайте или позвоните по указанному номеру.

Солнечные батареи для отопления частного дома и дачи

Весь лишний вырабатываемый ток попадает в резистор.Для преобразования 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 отопления дома, требуется изучить исключения. Не все батареи подходят для этих целей.
География расположения дома — один из важных пунктов. Система может работать не в полной мере.

Недостатки солнечных систем:

сравнительно высокая цена;
в некоторых низких регионах 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.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Из чего состоит система солнечных батарей для дома

Схема устройства системы для коттеджа

вакуумный солнечный собиратель;
контроллер;
насос, подающую энергию к отопительной системе;
бак для водонагрева 500-1000 литров;
электротен.

Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Вернуться к оглавлению

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 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.

Вернуться к оглавлению

Солнечная панель для отопления дома

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

Процесс установки гелиосистемы на крышу здания

Кроме экранов потребуются аккумулятор, контроллер, преобразователь.

Сколько нужно солнечных панелей для дома

Логические 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 быстрее на батареи, тогда значительно понизится эффективность. 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 выработки 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 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:

Не все дни в месяце солнечные. Для правильного расчёта проводится исследование по прогнозам и вычислить, сколько пасмурных дней выходит за 30 дней. Высчитав количество пасмурных дней из цифр 210 вычитается производство энергии за день. Допустим, 4 дня. Получится 186 кВт / ч.
Также весна и осень, когда идут дожди, световой день короче. Поэтому количество батарей увеличивают на 30-50%.
Классификация солнечных панелей
Потеря электроэнергии, уходящая на АКБ и преобразователь.
Зимой батареи практически не работают, поэтому на это время устанавливают альтернативу.

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

Расчёт для аккумулятора на солнечную панель

Аккумулятор установленной 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 полную разрядки аккумулятора.

АКБ для солнечных систем разряжаются на 70%, автомобильные — на 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 аккумуляторе и преобразователе, общая цифра составляет 40%.

Вернуться к оглавлению

Установка солнечных батарей на крышу дома: какие факторы нужно учесть

Монтаж солнечных батарей производ двумя методами:

с полной переделкой кровли;
частичная замена кровли на солнечные панели.

Батарею устанавливают на южной стороне крыши. Чем больше солнечные лучи попадают на панель, тем эффективнее они работают. Панели крепятся на основание крыши, поэтому оно должно быть прочным. Батареи монтируют под уклоном в 45 º.

Возможные углы монтажа солнечных панелей

При установкеже солнечной батареи для дома своими руками учитывают следующее:

Схема размещения панелей на крыше

Если после проведенных расчетов остались сомнения, обратитесь к специалисту.Он сделает правильные вычисления и даст рекомендации по выбору панелей и их установке. Смотрите в видео обзор монтажа солнечных панелей на крышу дома.

Правила монтажа солнечных батарей на крышу дома

Установка солнечных батарей для дома на двускатную крышу проста — она под наклоном, а вот с плоской крышей затруднения. Когда панели устанавливаются под наклоном, остаётся зазор. Это будет неудобно при обслуживании панелей, потому что туда будет постоянно попадать пыль и осенняя листва.Для обхода этой проблемы зазор закрывается прозрачным пластиком.

Конструкция каркаса для установки панелей на здании

Чертеж каркаса рамы для установки батарейки Вернуться к оглавлению

Обслуживание системы солнечных панелей

Чистые панели — залог хорошей работы.