Солнечные батареи для частного дома. плюсы и минусы солнечных батарей

Солнечные батареи: особенности использования панелей для частного дома

В последнее время отмечается необыкновенный рост популярности альтернативных источников энергии.

И если несколько лет назад покупка солнечных батарей для частного дома считалась неведанной роскошью, то сегодня такие конструкции появляются на многих загородных домах и коттеджах.

С точки зрения экономичности, надежности и простоты обслуживания солнечные панели являются весьма выгодным решением.

Причина популярности солнечных панелей для частного дома очевидна и заключается в возможности снизить расходы на электроэнергию и обеспечить помещение экологически чистым источником жизнеобеспечения. Однако нужно знать, как правильно обустроить такую систему и сколько это будет стоить.

Применение энергии солнца для добычи электричества не считается чем-то инновационным.

В течение нескольких десятилетий жители европейских стран, Америки и Австралии активно использовали тепло для восполнения своих ежедневных потребностей в электроэнергии.

Однако в северных регионах, где солнечная активность не такая высокая, как на юге, панели не обрели широкой популярности. Из-за этого в такой местности установка батарей считается дополнительным или запасным вариантом энергообеспечения.

Сама конструкция солнечной панели выглядит незамысловато. Ключевой деталью батареи являются фотоэлемент на одной стороне и фиксирующий механизм на другой. Если владеть определенными навыками и знаниями, тогда изготовить такое оборудование можно своими руками. Однако гораздо проще и удобнее приобрести готовый элемент в магазине, тем более выбор моделей и предложений очень обширный.

Чтобы достичь максимальных показателей КПД, панели размещаются на динамических механизмах, которые похожи на систему слежения (они способны поворачиваться вслед за направлением солнечных лучей). Преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется в специальных трубках, которые расположены внутри конструкции.

Плюсы и минусы

Если в недалеком прошлом солнечная электроэнергия упоминалась только в футуристических фильмах и считалась чем-то нереальным, то сегодня она активно внедряется при обустройстве источников жизнеобеспечения для частного дома. Солнечные батареи характеризуются массой плюсов, которые делают их востребованными и продаваемыми. Среди самых важных преимуществ:

Полная экологичность. Солнечная энергия считается безопасной как для людей, так и для окружающей среды. Она является наиболее чистым источником тепла, который не выбрасывает вредных веществ в атмосферу, не вредит природе и жильцам дома.
Автономность и независимость от тарифов на электроэнергию или экономических изменений в государстве.
Общедоступность. Для монтажа панелей на крыше собственного дома не нужно получать каких-либо разрешений или оформлять многочисленные документы.
Экономичность. Если в помещении обустроена традиционная система отопления, монтаж солнечных панелей может стать хорошим способом снизить расходы на обогрев и горячее водоснабжение.

Однако кроме плюсов у таких источников энергии есть и минусы. К ним относится высокая стоимость оборудования, монтажных работ и технического обслуживания системы. Чтобы определить эффективность работы панелей, нужно следить за ними в течение 3 лет (при условии, что солнечная энергия вырабатывается активно и постоянно).

Владельцы таких конструкций становятся зависимыми от географического расположения и погодных условий, ведь чем меньше солнечной активности замечается в их регионе, тем ниже будет КПД оборудования.

При использовании панелей необходимо заранее обустраивать резервные источники энергии, например, газовые или твердотопливные котлы. В качестве хорошей альтернативы может использоваться гелиосистема.

Для достижения высокой продуктивности работы важно постоянно следить за исправностью коллекторов, чистить их от технического мусора, а также избегать появления наледи в период сильных морозов. Если система устанавливается в регионах с высокой вероятностью ночных морозов, ее нужно дополнительно защищать от холода.

Основные типы

Перед тем как отправиться за покупкой панелей и установить их на крыше своего дома, нужно тщательно разобраться в рабочих характеристиках, принципе работы и других особенностях оборудования.

С технической точки зрения панель представляет собой фотоэлектрическую систему электроснабжения, которая преобразовывает солнечные лучи в источник электроэнергии и работает по принципу физического закона фотоэффекта.

В течение двух столетий ученые работали над усовершенствованием подобных установок, поэтому современные батареи демонстрируют отличные результаты и являются высокопродуктивными. Показатели КПД новых панелей варьируются в диапазоне от 1 до 46%.

Более того, на рынке представлены десятки моделей подобного оборудования, которые отличаются не только своими техническими характеристиками, но и эффективностью работы и преимуществами.

В настоящее время все типы солнечных систем, доступных на рынке, относятся к трем группам:

Первая категория включает в себя установки, которые работают автономно и без взаимодействия с централизованной электрической сетью. Работа таких панелей базируется в собственном контуре, что позволяет запускать прямое электропитание бытовых приборов. Встроенные аккумуляторы способны накапливать энергию на долгое время, что необходимо для восстановления электроснабжения при падении интенсивности солнечного света или превышении потребляемой мощности выше допустимого уровня.
Вторая группа солнечных панелей состоит из открытых ФСЭ. В конструкции таких систем не предусмотрены аккумуляторы, при этом они зависимы от общей сети электропитания. Если уровень потребляемой мощности не превышает значение вырабатываемой, тогда основная сеть отсоединяется. В противном случае ФСЭ отключится, а электроэнергия будет поставляться основной сетью. Представители второй категории характеризуются максимальной надежностью, дешевизной и доступностью.
К третьей категории солнечных батарей относятся комбинированные системы. Они совмещают в себе свойства двух предыдущих типов, что гарантирует высокий показатель КПД и открывает дополнительное свойство — оставшаяся энергия, которая вырабатывается или накапливается панелью, передается в основную сеть и может использоваться для коммерческих целей.

Обустройство отопления

Не секрет, что современные солнечные батареи для дома могут использоваться не только для питания бытовых приборов, но и для обустройства автономной отопительной системы.

Чтобы воплотить такой замысел в реальную жизнь, нужно собрать специальную конструкцию с накопительным баком, где будет осуществляться нагрев теплоносителя.

Как только жидкость прогреется до определенных показателей, она начнет циркулировать по трубам, выполняя обогрев помещения. Для обустройства системы отопления можно использовать три типа панелей:

Монокристаллические. Они представляют собой тонкие пластины из чистого кремния, которые создаются из специального кристалла. Показатели КПД таких конструкций достигают 17—18%, а лучшей температурой для работы считается диапазон от 5 до 25 °C.
Поликристаллические. В качестве материала изготовления используются специальные пластины, созданные посредством охлаждения кремниевого расплава. Создаются такие панели по немного упрощенной технологии, но их КПД составляет всего лишь 12%.
Аморфные. Второе название — пленочные. Такие панели изготавливаются с помощью испарительной фазы, в результате чего конденсат кремния оседает на полимерной гибкой основе, превращая конструкцию в фотоэлемент. Из-за невысокой стоимости аморфные модели пользуются широким спросом, однако показатели их производительности не превышают 7%.

Внешние элементы эффективно поглощают ультрафиолетовые лучи, а затем концентрируют высвобожденную энергию в специальный носитель.

Один монокристаллический элемент способен аккумулировать около 100—250 Вт энергии, а целая панель, занимающая площадь 25—30 квадратных метров, свободно обслуживает целый жилой домик.

Если задача заключается в подготовке системы отопления, то энергии нужно в 2—3 раза больше.

В качестве преобразователя постоянного тока может использоваться инвертор, ведь отопительное оборудование и все бытовые приборы функционируют только от переменного тока.

Эффективность использования

Чтобы не задумываться над тем, оправдывает ли себя покупка панелей для дома, желательно сразу составить оптимальную схему расположения таких конструкций и выбрать наиболее подходящий тип, руководствуясь географическими условиями, финансовыми возможностями и другими критериями выбора. Если на крыше уже имеется продуктивная панель с генератором, которая отлично обслуживает бытовые приборы и решает задачу горячего водоснабжения, то нет смысла тратить много средств на покупку еще одной такой системы.

Вместо этого можно обойтись доступными фотоэлектрическими преобразователями, например, кремниевыми панелями с показателем КПД до 23—25%. К установке дополнительно подключается отопительный прибор, как правило, котел с распределительной разводкой.

Правильная организация солнечной системы в частном доме — залог быстрого и доступного восполнения потребительских нужд в отоплении и горячем водоснабжении.

В большинстве случаев об успешном монтаже батарей можно узнать по внешнему виду кровельной конструкции — она будет полностью заполнена панелями.

Более того, порой приходится возводить дополнительно стоящие конструкции, ведь площади кровли может не хватить.

Проведение расчетов и обзор факторов

К сожалению, даже самые тщательные математические расчеты не дают возможности точно определить количество требуемой энергии и схему монтажа системы. На эффективность работы подобного оборудования могут влиять разные препятствия и факторы. Среди них:

Погодные условия. Точное число солнечных дней в году неизвестно, ведь даже в самых южных районах встречается затяжная пасмурная погода. На севере предугадать такой фактор вообще невозможно.
Нерегулярность получения электричества. В зимнюю пору продолжительность светового дня в северных районах очень короткая. Это значит, что существенный процент выработанной энергии уходит на освещение. Да и солнечная активность в такой промежуток времени совсем незначительная.
Временные сбои в работе и поломки. К сожалению, как и любые другие технические устройства, солнечные панели могут выходить из строя и терять свой рабочий потенциал. Объясняется это повреждением отдельных деталей, контактов и защитных поверхностей.

Учитывая такие факторы, можно сказать, что определить эффективность солнечных панелей для дома можно только через какой-то промежуток времени. В идеале он занимает один год, но на практике — не меньше трех. Перед тем как решиться на покупку такого оборудования, нужно тщательно взвесить все за и против, проконсультироваться с экспертом, а также оценить рентабельность своего решения.

Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/solnechnaya-energiya/vybor-solnechnyh-batarey-dlya-chastnogo-doma.html

Солнечная энергия: плюсы и минусы солнечных батарей

Как снабжать человечество электроэнергией без вреда для окружающей среды – главный вопрос, которым не так давно задавались современные исследователи. Мы уже научились добывать энергию с помощью сооружения волновых, приливных, геотермальных, ветряных и солнечных электростанций.

Прогресс технологий подарил нам уникальную возможность использовать Солнце с помощью установленной системы либо же портативных батарей в индивидуальных целях.

В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы солнечной энергии, а также коротко расскажем о том, что собой представляют гелиопанели и где их используют.

Устройство солнечных батарей

Возможность использования солнечной энергии подарила нам такая наука, как гелиоэнергетика. Именно она исследует и разрабатывает устройства, которые занимаются преобразованием излучения Солнца в электрическую и тепловую энергию.

К таким устройствам относится солнечная батарея. Это плоская, с защитным покрытием конструкция из фотоэлементов, являющихся полупроводниками. Они обеспечивают процесс преобразования солнечной энергии в электрическую. Благодаря разнообразию размеров, их применяют в различных сферах жизнедеятельности.

Например, для обеспечения электричеством частного дома потребуется установка, которая включает следующие составляющие:

аккумуляторы;
контроллер;
инвертор.

С помощью инвертора постоянный ток, который создается в ясный день, проходит процесс преобразования в переменный, а далее распределяется на потребителей электричества. Нерасходуемое электричество накапливается в аккумуляторах и используется ночью или в непогоду. Контроллер следит за зарядом аккумуляторов.

Рассмотрим подробно плюсы и минусы солнечных батарей.

Преимущества

Использование солнечных батарей имеет следующие преимущества:

доступность источника энергии;
постоянное и независимое энергоснабжение;
бесплатное потребление;
экологичность;
бесшумность;
высокая износостойкость.

Каждое из этих достоинств мы опишем более подробно.

Доступность источника энергии

Солнце освещает практически каждый участок поверхности Земли. Поэтому человек может воспользоваться преимуществами использования солнечной энергии. Также следует отметить, что потенциал этого типа энергии в рамках всемирного масштаба многократно превышает потребность в ней.

Постоянное и независимое энергоснабжение

В отличие от полезных ископаемых, энергия Солнца неисчерпаемая и всеобъемлющая. Конечно, как и все на нашей планете имеет свой конец, так и Солнце может иссякнуть.

Но когда это произойдет – никто наверняка не знает. Помимо этого, ни солнечная панель, ни сам источник не требует каких-либо затрат на содержание.

Этот факт делает вас абсолютно независимым от цен и транспортировки электроснабжения.

Бесплатное потребление

Как мы уже упоминали, Солнце – источник бесплатной энергетики. Некоторые затраты потребуются лишь на установку системы, которая обеспечит вас электричеством. Но в данном случае их можно отнести к долгосрочным инвестициям.

Экологичность

Глобальное потепление – серьезная проблема. Использование солнечных батарей помогает снизить расход природных ресурсов, а их производство и принцип работы не сопровождаются выбросом вредных веществ в атмосферу. Поэтому они являются абсолютно экологичными.

При установке системы, перерабатывающей солнечную энергию в электричество, вы можете быть уверенны в ее безопасности для окружающей среды и своих родных и близких.

Бесшумность

Генерация электроэнергии происходит совершенно бесшумно по причине отсутствия движущихся деталей в конструкции солнечных панелей. Устанавливая систему на крыше своего дома, можно не беспокоиться о постоянном гуле, который, например, издают электрические столбы.

Высокая износостойкость

Срок службы такой системы электроснабжения составляет около 25 лет. С течением времени КПД панелей начинает снижаться. В виду простоты конструкции, ее всегда можно заменить на новую.

Недостатки использования солнечных батарей

Солнечная энергия, а именно ее использование, предусматривает также и минусы, не смотря на вышеописанные плюсы.

К недостаткам относят следующие факторы:

высокая цена;
низкий КПД;
большая площадь, занимаемая системой;
зависимость работы от погодных условий.

Стоимость монтажа системы, которая сможет удовлетворить индивидуальные потребности человека, непомерно высока. Не говоря уже о том, чтобы снабдить электроэнергией целый дом. Это объясняется следующим пунктом.

Низкий КПД

Продуктивность солнечных батарей намного ниже, по сравнению с традиционными источниками электроэнергии. Например, панель средней работоспособности, площадью в 1 м2 производит мощность около 120 Вт. Этого должно хватить только для зарядки планшета или телефона. Из этого вытекает следующий пункт.

Большая площадь, занимаемая системой

Чтобы обеспечить ваши минимальные потребности в электроэнергии, вам понадобится очень большая площадь. Если, конечно же, речь не идет о зарядке телефонов, планшетов или работы приборов с потреблением низкой мощности.

Зависимость работы от погодных условий

КПД солнечных батарей снижается в пасмурный, облачный день, зимой, при низких температурах и т.д. Ночью, в отсутствие Солнца, источника энергии, производство электричества прекращается. На работу панелей также влияет расположение вашего дома и окон.

Использование солнечной энергии

Помимо удовлетворения индивидуальных запросов потребителей электричества, солнечную энергию используют в различных сферах жизнедеятельности:

Авиация. Благодаря солнечной энергии, самолеты могут не расходовать топливо на протяжении некоторого времени.
Автомобилестроение. Панели могут использоваться для зарядки электромобилей.
Медицина. Благодаря разработкам южнокорейских ученых, мир увидел солнечную батарею, которую используют для приборов, поддерживающих функциональность организма человека, путем вживления под кожу.
Космонавтика. Гелиопанели устанавливаются, например, на спутниках и космических телескопах.

Это всего лишь несколько примеров. Кроме этого, солнечные панели широко используют для обеспечения электроэнергией зданий, а также целых населенных пунктов.

Надеемся, что вышеописанные преимущества и недостатки использования солнечных батарей помогут вам определиться с решением, стоит ли вам обратиться к альтернативным источникам энергии.

Источник: https://batteryk.com/solnechnaya-energiya-plyusy-i-minusy

Можно ли обойтись без централизованного электричества? Солнечные батареи для дома, плюсы и минусы

Очень важно понимать, что сегодня продавцы солнечных панелей и готовых комплектов солнечных батарей зачастую сами плохо разбираются в предмете разговора, потому, покупая продукт «подешевле и получше», вы рискуете разочароваться в гелиоэнергетике в целом, ведь качество «ширпотребных» солнечных панелей, изготовленных в Китае, оставляет желать лучшего. Вспомним мудрую фразу: «Я не настолько богат, чтобы позволить себе покупать дешевые вещи». В случае с солнечными панелями это изречение приобретает дополнительный вес.

Сначала определимся — что хорошего есть в солнечных батареях:

Это автономный источник электроэнергии, свободный от использования расходных материалов. Аккумулятор служит 5−10 лет, а срок службы самих панелей превышает 20 лет, отсюда еще один плюс — долгий срок службы.

Поддержание экологического направления, развития альтернативной энергетики — запасы нефти не вечны, и нужно использовать возобновляемые ресурсы для жизни.

Мобильный источник электроэнергии: солнечные панели легко перевезти на новое место жительства, их даже можно устанавливать на крышу автомобиля, на прицеп-дачу, пользоваться различной бытовой техникой или даже снижать расходы на топливо.

Что же нужно для того, чтобы солнце питало наши розетки? Сами солнечные панели, контроллер для солнечных батарей, аккумуляторы, инвертор с 12 В (24В) (DC) на 220 В (AC).

Подробно про каждую из этих четырех вещей:

1. Солнечные панели бывают монокристаллические и поликристаллические. Отличить тип панели можно по клеткам модулей, из которых панели и составлены: у монокристалла цвет модуля черный и скошены углы, а у поликристалла — ровные синие прямоугольники. При небольшой разнице в производительности этих типов панелей сегодня в России поликристалл продают в два раза больше, чем монокристалл.

Поликристалл лучше работает в пасмурную погоду, но хуже работает при перегреве (монокристалл тоже снижает эффективность при перегреве, но меньше).

В связи с этим монтаж панелей следует производить не только по сторонам света (обычно панель ориентируют на юг, 60 градусов от горизонтали), но и на выносных опорах, чтобы обеспечить вентиляцию и избежать нагрева от покрытия крыши.

Интересная особенность: панели мощностью до 150Вт работают по схеме 12 В, рабочее напряжение на них около 17 В, а напряжение без нагрузки до 22 В, а свыше 150Вт — по схеме 24 В, напряжение соответственно. Это следует учитывать при покупке всех остальных составляющих солнечных батарей — контроллера, аккумуляторов и инвертора.

2. Основная функция контроллера — контролировать заряд аккумуляторов. Контроллеры отличаются по пропускаемой мощности и дополнительным возможностям. Для частного дома обычно используется контроллер на мощность от 10 до 30 Ампер. Дополнительными функциями чаще всего являются управление освещением и сигнализация о низком уровне заряда аккумулятора.

3. Аккумуляторы. Лучше всего использовать современные гелевые аккумуляторы или с технологией AGM.

Но если хочется сэкономить, можно пользоваться и обычными автомобильными аккумуляторами, из них стоит предпочесть грузовые на 150−190А/ч — более долговечные, чем легковые — 45−100А/ч.

Автомобильные, в отличие от более современных, требуют присмотра и периодической доливки дистиллированной воды.

4. Инвертор — очень важная часть солнечной станции. Существуют инверторы с модифицированным синусом и с чистым синусом. Разница между ними — в качестве выдаваемого электричества.

Сегодня чистый синус уже почти заменил модифицированный, поэтому не стоит гнаться за дешевизной, а лучше брать современный, но уже проверенный продукт. Конечно, он дороже, но зато можно не беспокоиться за сохранность и работоспособность любой своей техники.

Стоимость отечественного инвертора с чистым синусом на 1КВт составляет около 4 т.р., а 1,5КВт — 7 т.р.

Минусы солнечных батарей:

Зависимость от погоды, от количества солнечных дней в году. Достаточно высокая стоимость оборудования — от 20 т.р. (для системы мощностью до 500Вт в день).

Достаточно слабая распространенность технологии для широкого потребителя, в связи с чем существует риск получить одну из составляющих низкого качества, что сразу скажется на работе всей системы.

Подведем итог: при всех нюансах приобретения, установки, обслуживания и эксплуатации систем солнечных батарей от них можно получать качественное электричество в определенных объемах.

Конечно, значительно меньших, чем «на проводах электропередач», но при разумном использовании, думаю, будущее — за альтернативной энергетикой! Можно уверенно сказать, что без централизованного электричества жить можно и это перспективно!

Источник: https://ShkolaZhizni.ru/computers/articles/70206/

Окупаются ли солнечные батареи для частного дома

Одним из преимуществ собственного дома является возможность его модификации. В том числе и источниками альтернативной энергии. Солнечные батареи для частного дома – наилучший на данный момент способ обеспечить себя экологичным электричеством.

С чего начать

Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете.

Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года.

Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.

Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества

Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.

Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час

Где крепить?

Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.

При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ

Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.

Желательно также использовать южную стену

Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы

Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.

Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности

Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.

Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Выгодны ли солнечные батареи для частного дома

В западных странах мода на солнечную энергетику продиктована больше заботой об экологии, чем поиском экономической выгоды. У нас реалии несколько иные.

При сохранении нынешних цен на поставляемое электричество, система из солнечных батарей, собранная своими руками для одного частного дома и семьи из 4 х человек, полностью окупается за 4-5 лет. При этом срок службы фотоэлементов – составляет 20-25 лет, а вот аккумуляторы придется менять через 5-7 лет в зависимости от качества батарей.

Пока нигде в мире (и Россия не исключение) не наблюдается снижения цен на поставляемое электричество, поэтому за срок службы фотоэлементов в солнечной панели, система успеет окупиться как минимум 4-5 раз.

Видео. Как рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома

В ролике наглядно показан порядок расчета площади солнечных батарей для частного дома. Полезно для тех, кто хочет учесть все расходы на сооружение системы автономного солнечного электроснабжения уже на этапе планирования.

всего оценок:30, средняя: 3,37 из 5)
Загрузка…Какой ветрогенератор лучше выбрать, вертикальный или горизонтальныйКак устроена солнечная батарея и принцип ее работы доступными словамиСобрать своими руками солнечную батарею из подручных средствКомплект солнечных батарей для дачи поможет скомпоновать эффективную систему

Источник: http://electricadom.com/okupayutsya-li-solnechnye-batarei-dlya-chastnogo-doma.html

Солнечные батареи | сфера приминения, плюсы и минусы, уход

В настоящее время все чаще возникает необходимость на чем-либо сэкономить. Одним таким способом является обеспечение частного жилища солнечными батареями.

Этот вид энергии в полной мере можно назвать неисчерпаемым. Всего несколько десятилетий назад, панели солнечных батарей использовались в космической промышленности.

Но, в настоящее время их сфера существенно расширилась и они стали доступны практически каждому желающему.

По идее, если разместить на крыше своего домика в деревне солнечные батареи, то в дальнейшем можно будет не беспокоиться об его освещении.

Подобный вид освещения очень выгоден тем, что является совершенно безвредным, надежным, дешевым и тихим.

Сфера применения солнечных батарей

Батареи, работающие от солнечной энергии, активно используются в сотовых телефонах, телевизорах, ноутбуках, планшетах и прочих современных устройствах.
На многих приусадебных участках часто можно встретить популярные нынче садовые фонарики, работающие на солнечной батарее. Более крупные солнечные панели от таких фонариков отличаются мощностью и рабочим напряжением.

Получить самодельную солнечную панель можно из стандартного модуля, мощность которого не превышает (12Вт), и автомобильного аккумулятора кислотно-свинцового. Если эти два прибора соединить через авто реле-регулятор, то получим заветную панель солнечной батареи. Для увеличения мощности, скажем до 24Вт, следует последовательно подключить еще один модуль.

Для усовершенствования системы, можно использовать еще устройство, которое призвано регулировать собранную энергию солнца. Это устройство будет следить за необходимым количеством солнечной энергии, и восполнять ее запасы.

С помощью инвертора преобразуют постоянный ток в переменный, и увеличивают напряжение до 220Вт, что позволяет использовать эту энергию для функционирования бытовых приборов.

Казалось бы, ничего сложного в системе организации солнечных батарей нет, но, подобный вид энергии требует внимания и осторожности. Важно точно рассчитать номинальную и пиковую степень нагрузки. Не менее важно подобрать все элементы системы, которые будут совместимы друг с другом.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Конечно же, у солнечных батарей масса преимуществ, но существует и определенный недостаток — зависимость от степени естественного освещения. Если будет наблюдаться затенение, то некоторые модули недополучат необходимой энергии, и выдадут меньшее напряжение.

А это естественно отразится на заряде аккумулятора. В современных модулях подобные проблемы не возникнут из-за длинных и отдельных ячеек.
При установке солнечных батарей на крыше дома, следует обеспечить их вентиляцию с обратной стороны.

Ведь не секрет, что при ярком солнце, поверхность может нагреться до 100С. Если же используются пленочные наклеиваемые модули, то таких элементов должно быть не менее 40 штук. Подобные модули чаще всего устанавливают при слишком выпуклых конструкциях крыш.

Но, предпочтительнее все, же обычные модули на жесткой основе.

Выбор материала для отделки фасада

Фотоэлектрические панели

Положительно себя зарекомендовали фотоэлектрические панели. В их основе используется опыт космических технологий. Такие панели не требуют ремонта, обслуживания, не шумят и состоят из движущихся частей.

Эти солнечные модули состоят из поликристаллических кремниевых элементов, обеспечивающих высокий КПД. Стоимость фотоэлектрических панелей высока. На эти модули нельзя допускать нагрузку свыше 240 кг/м».

Фотоэлектрические системы собираются из индивидуальных элементов, работа которых основывается на фотоэффекте полупроводников.

Фотоэлектрические системы могут быть автономными или соединенными с электросетью. Сотрудничество с электросетями позволяет резервировать электрическую энергию при дефиците.

Так, две панели фотоэлектрического образца, мощность которых составит 100 Вт с аккумулятором на 100 ампер часов, смогут обеспечить полноценное освещение частного дома, функционирование бытовых приборов и даже систему полива.

С помощью солнечных батарей можно организовать автономное электроснабжение дома. Небольшой мощности солнечные батареи уже можно встретить на жилых мобильных вагончиках или же на дачах. Подобные системы позволяют быть независимыми от централизованных источников энергии.

Но, решиться оснастить свое жилище подобной системой еще не все. Необходимо правильно рассчитать финансовые затраты и необходимую мощность будущего оборудования.

Среди новинок можно отметить отделку алюминием и стеклом фасадов домов, которые могут обеспечивать электрическое снабжение дома. Как правило, на них дается гарантия 25 лет.

Также солнечные батареи можно выбирать исходя из присущей климатической зоне особенностей погоды. Так, батареи могут быть монокристаллическими и поликристаллическими. Последние рекомендуется устанавливать в регионах с частой пасмурной погодой.

Солнечные батареи для дома. Реальный опыт эксплуатации!

В данной статье мы расскажем вам об одном из наших подмосковных проектов. Приведем реальные цифры по выработке электроэнергии от солнечной электростанции и рассмотрим, какие плюсы и минусы могут быть при установке солнечных модулей на свой дом.

Сначала расскажем о установленной системе с солнечными батареями на объекте и её назначении. Солнечная электростанция установлена в Подмосковье, в трех километрах от г.Орехово-Зуево. Основная задача, поставленная клиентом- это экономия электроэнергии (тариф стандартный для Подмосковья ~5,5 руб.

/кВт*ч), за счет приоритетного использования солнечной энергии, оптимальным вариантом была бы установка сетевой (безаккумуляторной) солнечной электростанции, но так как в поселке происходят довольно частные отключения электроэнергии, система была дополнена источником бесперебойного питания (аккумуляторным инвертором) и аккумуляторными батареями. Ниже приведен полный состав системы:

Система смонтирована и введена в эксплуатацию 12 января 2018 г.

1. Принцип работы системы следующий:

Все электроснабжение приборов в доме происходит, через ИБП МАП Dominator.

Когда сеть от города есть, данный прибор транслирует ее на питание нагрузок, НО! сначала использует энергию приходящую от солнечных модулей (сетевой инвертор SOFAR подключен на выход ИБП МАП), на фотографиях ниже Вы видите: от солнечных модулей приходит 1,5 кВт.

электрической энергии, от сети через стабилизатор (он был у клиента до нашего приезда) берется 6А*210В= 1260 Вт, а через МАП транслируется 2,9 кВт. То есть, общая мощность потребления электроэнергии в доме 3 кВт, но «от столба» берется менее 50%, т.к. всю остальную энергию дают солнечные батареи.

Отметим, что 3-4 кВт, это максимальная нагрузка в доме, которую мы наблюдали. Обычная постоянная нагрузка в доме ~1,5-2 кВт, поэтому солнечные модули могут перекрывать практически 100% потребления., это мы и увидим на фотографиях ниже: МАП добирает из сети 65 Вт, а на стабилизаторе 0А т.е. потребления электроэнергии от сети (столба) нет.

https://www.youtube.com/watch?v=_g-08yNnTwo

В момент, отключения основной сети МАП переходит в режим инвертирования, на его напряжение опирается сетевой солнечный инвертор и продолжает работу в нормальном режиме, из аккумуляторных батарей МАП забирает только небольшое опорное напряжение. В таком режиме, пока светит солнце, аккумуляторные батареи практически не будут задействованы, что значительно увеличивает не только срок их службы, но и время резервирования (время работы приборов в доме при пропадании основной сети).

В результате установки солнечной электростанции, клиент получил:

гарантированное бесперебойное электроснабжение всех приборов в доме
максимальную независимость от электросетей
существенную экономию на оплату счетов за электроэнергию (в цифрах по выработке, экономии и т.д. чуть ниже)
использование экологически чистой электроэнергии

2. Теперь перейдем к выработке электроэнергии солнечной электростанцией.

Когда мы предлагаем клиентам солнечные электростанции, мы всегда приводим цифры по выработке электрической энергии солнечными батареями. Свои расчеты мы проводим на основании данных NASA Surface meteorology and Solar Energy, и считаем выработку под конкретный адрес.

Вот какие данные мы получили от НАСА и на их основании, мы предоставили клиенту график выработки электроэнергии солнечной станцией:

После 2-ух месяцев эксплуатации в самые не солнечные месяцы, мы видим следующие цифры (данные приведены на 1 марта 2018 г.):

Это выработка за 1 марта 2017 г., выработка за день составила 9,34 кВт*ч (коэф. 5.36 (среднемесячные коэф. приведены в данных НАСА). Общая выработка электроэнергии с 12 января 2018 г. составила 220,42 кВт*ч. Так что, все заявленные нами в расчётах цифры полностью подтверждаются.

3. Теперь перейдем к срокам окупаемости.

Стоимость самой солнечной электростанции, без учета системы бесперебойного питания, в составе:

Составляет 145 000 рублей, с учетом доставки оборудования, всех расходных материалов, монтажных работ, запуска системы (то есть «под ключ»).

Основываясь на подтвержденных данных НАСА по приходу солнечной энергии, мы считаем, что за год станция сэкономит 2500 кВт*ч, что в рублях (при тарифе 5,5 руб./кВт*ч) составит 13 750 рублей. Полностью станция окупится (с учетом ежегодного роста тарифов не более 5%) через 6-7 лет.

И здесь, мы предполагаем рост тарифа всего лишь в 5%, хотя с 2008 года рост тарифов на электроэнергию в нашей стране составил около 300% !!!

При сроке окупаемости в 6-7 лет, срок службы вашей солнечной электростанции минимум 25 лет, так что, выгода очевидна.

И в данном примере, мы рассмотрели не самый солнечный регион нашей страны, и не самый высокий тариф за электричество.

В некоторых подмосковных поселках тариф уже выше 6,5 рублей, и естественно, при такой стоимости за 1кВт срок окупаемости сетевой солнечной электростанции будет еще ниже.

Конечно, вы можете задать вопрос: А почему мы не включаем в расчеты стоимость инверторно-аккумуляторной системы?

Ответ прост: мы абсолютно не хотим уменьшить срок окупаемости системы и ввести Вас в заблуждение, просто мы разграничиваем задачи солнечной станции, для экономии электроэнергии достаточно установить сетевую солнечную электростанцию, если же у вас частые отключение э/э и вы хотите дополнительно защититься от них, мы можем доукомплектовать систему бесперебойником и аккумуляторами, но давайте будем честны, система бесперебойного электроснабжения может окупиться за один «ледяной дождь», когда не даст разморозить вашу систему отопления, которая стоит немалых денег.

Источник: http://www.altecology.ru/article/solnechnye_batarei_dlya_doma_realnyy_opyt_ekspluatatsii/

Стоимость комплекта солнечных батарей для дома – цена, отзывы и виды

Солнечные батареи – один из вариантов для обеспечения электроснабжением частного жилого дома. Каждая отдельная единица батареи представляет собой ячейку квадратной или прямоугольной формы, состоящую из множества фотоэлектрических элементов, которые преобразуют тепловую энергию солнечного света в электрический ток.

Батареи, установленные на кровле жилого здания, позволяют владельцу осуществлять жизнедеятельность независимо от состояния общей системы электроснабжения. Элементы, способные преобразовать энергию солнца в полезную – это полноценная автономная электросистема, способная снабдить электрическим током каждый нуждающийся электроприбор.

Плюсы и минусы использования батарей

Солнечные батареи, как и любое другое устройство, обладает как положительными, так и отрицательными сторонами.

Плюсы:

Обособленность. Как уже было отмечено выше – подобная система является автономной, то есть позволяет не зависеть от стандартного производителя электроэнергии. Особенно этот положительный момент заметен тогда, когда в общей системе случаются перебои.
Экологичность. Система, состоящая из таких элементов полностью экологична. В процессе работы не происходит выработки вредных веществ. Это значит, что конструкция полностью безопасна для человека и окружающей среды.
Удешевление. На фоне общей инфляции и повышения цен, стоимость батарей падает из года в год. Это связано с развитием новых технологий, увеличением темпов производства и уменьшением себестоимости данного продукта. Также на отрицательную динамику стоимости оказывает влияние конкуренция. С каждым годом компаний, занимающихся монтажом и продажей солнечных элементов, становится все больше.
Окупаемость. Так как сама по себе солнечная энергия бесплатна, владелец терпит материальные затраты только на начальном этапе устройства данной конструкции – на приобретение материала и оплату услуги по монтажу. Если в доме ежедневно обслуживается достаточное количество электроприборов, срок окупаемости составляет всего несколько лет.
Долговечность. Солнечный элемент практически не подвержен естественному износу. Конструкция не требует регулярного обслуживания со стороны специалистов, поскольку в своем составе она не содержит движущихся компонентов, которые выходили бы из строя по физическим причинам — постоянного контакта между собой, трения и т. д.

Несмотря на значительное количество плюсов, конструкция также не лишена недостатков:

Низкий КПД. Привести точное фиксированное значение коэффициента полезного действия (КПД) для солнечных батарей очень трудно, поскольку солнечная активность напрямую зависит от географического расположения. В среднем КПД имеет значение 15%, что гораздо ниже, чем значение этого же параметра для прочих источников электроэнергии. В среднем 1 м2 площади солнечных элементов выдает значение мощности, равное 150 Вт. На деле этого не хватит даже для того, чтобы обеспечить стабильную работу домашнего компьютера.
Необходимость использования дополнительного источника. Территория нашей страны никогда не отличалась повышенной солнечной активностью. Чтобы избежать перебоев в работе системы электроснабжения на основе батарей в зимний период, либо в пасмурные дни, необходимо иметь резервные источники. Это может быть бензиновый генератор с номинальной мощностью в 4-5 кВт, который сможет обеспечить работу всех электроприборов в случае малой активности солнечных элементов. Также в качестве дополнительного варианта можно пользоваться стандартной общей системой электроснабжения.

Виды

В данный момент на рынке представлены четыре основных типа солнечных батарей:

Элементы на основе монокристаллического кремния.

Идеально подходят для тех случаев, когда площадь, на которой предполагается разместить панели, ограничена – данные элементы обладают наибольшей мощностью из расчёта на одну единицу площади по сравнению с другими видами солнечных панелей. Исходя из этого соотношения несложно сделать вывод – КПД панелей из монокристаллического кремния самое высокое по отношению к другим видам батарей.

Элементы на основе поликристаллического кремния. Применение батарей такого типа идеально в том случае, если владелец не имеет ограничений по площади. Продукция этого типа дешевле предыдущей и благодаря особой структуре кристаллов кремния способна вырабатывать небольшой объем электроэнергии даже в пасмурную погоду.

Элементы на основе аморфного кремния. Батареи такого типа удобно применять в том случае, если плоскость крыши непостоянна – имеет изогнутые элементы в своей структуре (конек крыши либо элемент, образующий внутренний угол – ендову).

Прилегая к поверхности, элементы из аморфного кремния полностью повторяют структуру кровли, являясь, к тому же, самоклеящимся материалом, который самостоятельно, без применения постороннего крепежа и лишних конструкций,надежно фиксируется на любой поверхности.

Панели на основе микроморфного кремния. Новинка среди всей линейки данной продукции.

Солнечная энергия одинаково хорошо воспринимается элементами этого типа, как при попадании под прямым углом, так и под более острым значением угла.

За счет того, что при производстве процент кремния не так высок, как в случае батарей остальных типов,производитель имеет возможность снизить стоимость для конечного потребителя.

Расчет стоимости солнечных батарей для дома. Пример расчета

При выборе системы такого типа как основного источника электроэнергии необходимо произвести правильный расчет для того, чтобы понять,способна ли данная система удовлетворить потребности всех электроприборов, находящихся в здании, и какое количество требуется для обеспечения их нормального функционирования.

Мощность. Для того, чтобы выяснить значение необходимой мощности фотоэлемента,нужно определиться с потреблением энергии (высчитать среднее значение в определенный промежуток времени, например в месяц).

К примеру, в месяц общее количество потребляемой всеми электроприборами электроэнергии составляет 450 кВт*ч. Поделив эту цифру на 30, узнаем потребление энергии в сутки. Оно равняется 15 кВт*ч.

В год, соответственно, 5400 кВт*ч.

После того, как стало известно базовое значение энергопотребления, необходимо познакомиться с понятием «инсоляция».

Этот термин показывает значение солнечной активности в зависимости от времени года и имеет важное значение при расчете, поскольку максимальное и минимальное значение инсоляции для определенного региона может отличаться в несколько раз. Для наглядного примера примем значение солнечной активности (инсоляции) равным 2кВт*ч/м2.

Чтобы произвести окончательный расчет количества панелей, не хватает последнего значения – мощности панели. Ее можно легко узнать, посмотрев в паспорт изделия. Примем мощность равной 300 Вт.

Чтобы произвести итоговый расчет, нужно норму потребления в сутки разделить на значение солнечной активности в текущем месяце, а получившийся результат еще раз разделить на мощность панели, не забывая перевести ее из Ватт в Киловатты, разделив на 1000(300/1000=0,3 кВт).

Количество панелей=15 кВт*ч/2 кВт*ч/м2/0,3кВт=25 шт.

В случае получения дробного значения необходимо округлить результат в большую сторону (25,86=26шт). В приведенном примере значение инсоляции было принято с учетом летнего периода.

В зимний период значение активности солнца уменьшается и находится в пределах от 0,5 до 1,3 кВт*ч/м2.

Соответственно, подставляя эти значения в общую формулу, в итоге мы получаем большее количество панелей.

Стоимость

Наименьшую стоимость имеют панели на основе аморфного кремния. Исходя из расчета общей стоимости системы, цена за 1 Вт составит от 0,8 до 1,0 доллара.
Стоимость 1 Вт при использовании панелей на основе микроморфного кремния составит 1,0-1,3 доллара.
Батареи на основе поликристаллического кремния будут стоить в пределах 1,1-1,4 доллара за 1 Вт.
Самая дорогая – продукция на основе монокристаллического кремния. В этом случае стоимость составит около 1,5 доллара за 1 Вт.

Отзывы

Отзывы владельцев, использующих панели, как источник электроэнергии – неоднозначны. С одной стороны, иметь автономную систему, не зависящую от постороннего вмешательства, довольно удобно. С другой – регионов на территории нашей страны, активности солнца которых хватило бы для того, чтобы система из батарей стала основной, очень мало.

Поэтому при устройстве подобного источника приходиться задумываться о дополнительных, резервных систем, что ведет к дополнительным расходам.

Хотя, с развитием новых технологий, нехватка лучей солнца уже не так сильно сказывается на эффективности батарей, поэтому с течением времени все большее количество людей становится потребителями полезной солнечной энергии.

Источник: https://homehill.ru/electro/generatory/solnechnye/stoimos.html

Плюсы и минусы солнечных батарей для дома

Альтернативные источники энергии позволяют использовать возобновляемые ресурсы для удовлетворения потребностей в электричестве и отоплении для помещений разной площади.

Одним из таких ресурсов является солнечная энергия, которая имеет низкую себестоимость из-за более доступного оборудования и высокой эффективности.

Расчёт окупаемости солнечных батарей зависит от многих факторов, но благодаря зелёному тарифу этот процесс проходит намного быстрее, позволяя не только получать бесплатную энергетику, но и пассивно зарабатывать через продажу альтернативного электричества.

Солнечные модули, сетевые системы с их участием отлично подходят как в роли дополнительного источника бесперебойного электричества, так и для автономного использования. Благодаря основательным преимуществам всё больше жителей частных домов и квартир предпочитают вкладывать финансы в покупку энергосберегающей установки.

Солнечные батареи для дома: обзор основных плюсов и минусов установки.

Прежде всего нужно обозначить тот факт, что всё зависит от цели конструкции и её

Достоинства установки солнечных панелей для дома:

Для домашнего использования не обязательно сразу приобретать самую мощную батарею за баснословные деньги, так как солнечные батареи купить и улучшить личную систему энергообеспечения можно в любой удобный момент. Наращивание мощности может происходить в несколько этапов и это никак не отразится на общее состояние дополнительных устройств, например, генераторе, аккумуляторах, инверторе и прочих.
Солнечные батареи становятся всё доступнее, с каждым годом цена на них падает, что делает этот тип альтернативных источников энергии доступным даже среднестатистическому жителю частного дома или квартиры.
Многие электроприборы зависят от постоянного напряжения, а потому разные сбои могут стать причиной поломок. Солнечные батареи с аккумуляторами предотвращают резкое прекращение подачи электричества, защищая бытовую технику от перепада напряжения, перегорания проводки и прочих неустоек традиционного электричества.

Недостатки солнечных модулей для дома:

Солнце не постоянно, а потому в пасмурные дни выработка энергии намного меньше, что может стать проблемой для маломощных батарей. Впрочем, если в системе имеются аккумуляторы, то смена погоды не нанесут особого вреда.
Если солнечные модули имеют низкую производительность и мощность, то срок их окупаемости будет слишком большим, что невыгодно и не рационально. А потому лучше изначально устанавливать такие батареи, которые позволят пользоваться бесплатной энергией и продавать электричество государству по зелёному тарифу.

Солнечные батареи для дома имеют больше достоинств, чем недостатков, однако перед установкой нужно всё тщательно взвесить и обдумать. Специалисты из компании Аванте помогут сделать правильный выбор, чтобы результат не только оправдывал ожидания, но и превозмогал их.

Источник: http://strana.in.ua/news/other/71453-plyusy-i-minusy-solnechnyh-batarej-dlya-doma.html