Що треба знати про сонячні батареї для будинку: їх вибір, розміщення та використання

Як додаткове та альтернативне джерело енергії, сонячні батареї досить активно застосовуються не тільки в промислових, а й побутових умовах. Але перш ніж встановити собі таке джерело електроенергії, покупцеві важливо дізнатися, як підібрати оптимальні за характеристиками та потужністю сонячні батареї для дому, адже ціна готових комплектів варіюється у досить великому діапазоні. Розберемося, як підбирають сонячні батареї для дому, вартість комплекту і що до нього входить.

Джерело 2gis.ru

Де найчастіше використовуються сонячні батареї

Сфера застосування сонячних батарей величезна. Вже зараз їх успішно використовують для електропостачання приватних і багатоквартирних будинків, господарств, у тому числі для освітлення та обігріву теплиць, будівель, освітлення прибудинкової території, живлення приладів.

Найчастіше про автономне електропостачання замислюються у таких випадках:

• Якщо місцевість не електрифікована, сонячні панелі для приватного будинку коштуватимуть набагато дешевше, ніж використання рідкопаливних генераторів.
• У сільській місцевості нерідко відключають електрику і люди буквально залишаються без світла. Включивши автономне електропостачання, можна жити у звичному комфорті тривалий час, тим більше, що в комплекті із сонячними панелями завжди йде акумулятор.
• У багатоквартирних будинках сонячні модулі також застосовуються як резервні, а також існують проекти, що передбачають використання сонячної енергії для гарячого водопостачання.

Термін служби сонячних батарей

Як правило, в документах на обладнання вказується термін придатності від 20 до 25 або навіть 30 років. Однак багато пристроїв продовжують функціонувати і після зазначеного виробниками періоду. Наприклад, перша у світі сонячна батарея працює вже понад 60 років, а за ці роки технологія виробництва була суттєво вдосконалена.

Джерело studygu.ru

Явно можна виділити лише один недолік - при постійній експлуатації потужність обладнання знижується, проте ці показники незначні: за 10 років не більше ніж на 10%.

За дотримання нескладних рекомендацій термін служби сонячних панелей можна збільшити:

• Запобігати фізичним ушкодженням, таким як падіння дерев, зрив вітром і подряпин на чутливих елементах. Від останніх залежить ефективність роботи пристрою.
• Регулярно проводити догляд: обслуговування та очищення.
• За необхідності встановити вітрозагороджувальні конструкції.

Сонячні панелі для приватного будинку (готові комплекти) включають такі елементи: акумуляторні батареї та силова електроніка. Термін служби перших пристроїв становить від 2 до 15 років, других – від 5 до 20 років, залежно від характеристик, інтенсивності експлуатації та дбайливого догляду.

Загальні характеристики та доступність придбання

Устаткування не завдає шкоди навколишньому середовищу та забезпечує стабільне харчування без стрибків напруги. І, головне, постачає безплатну енергію: за яку не приходять комунальні рахунки.

Джерело ecoteco.ru

Сонячна модуль перетворює світло на електричну енергію, генеруючи постійний струм. Площа панелей може досягати кількох метрів. Коли потрібно збільшити потужність системи, збільшують кількість модулів. Їхня ефективність залежить від інтенсивності сонячного світла та кута падіння променів: від місця розташування, сезону, кліматичних умов та часу доби. Щоб грамотно зважати на всі ці нюанси, монтаж повинні виконувати професіонали.

Види модулів:

• Монокристалічні .

Складаються із силіконових осередків, що перетворюють сонячну енергію. Відрізняються компактними розмірами. За своєю продуктивністю це донедавна найефективніша (ККД до 22%) сонячна батарея для дому. Комплект (ціна його одна з дорогих) коштуватиме 100 тис. рублів.

• Полікристалічний .

Вони використовують полікристалічний кремній. Вони не такі ефективні (ефективність до 18%), як монокристалічні фотоелементи. Зате їхня вартість суттєво нижча, тому вони доступні широким верствам населення.

• Аморфні .

Мають тонкоплівкові фотоелементи на основі кремнію. Поступаються моно і полікристалам з вироблення енергії, але й коштують дешевше. Їх перевагою є здатність функціонувати при розсіяному і навіть слабкому висвітленні.

• Гетероструктурні .

Сучасні та найбільш ефективні на сьогоднішній день сонячні модулі, що мають ККД 22-25% (протягом усього терміну служби!). Ефективно працюють як у хмарну погоду, так і за високих температур).

У Росії єдиним виробником модулів за цією технологією є компанія «Хевел», яка входить до п'ятірки світових виробників, які випускають гетероструктурні сонячні модулі.

НТЦ компанії у 2016 році запатентував власну технологію створення гетероструктурних модулів та зараз її активно розвиває.

Джерело hevelsolar.com

У систему входять також такі компоненти:

• Інвертор, який перетворює постійний струм на змінний.
• Акумуляторна батарея. Вона не лише накопичує енергію, а й нівелює перепади напруги, коли змінюється рівень освітленості.
• Контролер зарядної напруги акумулятора, режиму заряджання, температури та інших параметрів.

У магазинах можна придбати окремі компоненти, і цілі системи. У цьому потужність пристроїв визначається з конкретних потреб.

Функціонування, види перетворювачів та їхня порівняльна енергоефективність

Перетворювачі чи інвертори є ключовими компонентами сонячних батарей. Вони трансформують постійний струм, що виробляється модулем змінною напругою 220 В, який необхідний для роботи електричних приладів. Інвертори мають потужність від 250 до 8000 Вт. При покупці рекомендують враховувати найвище навантаження на мережу та співвідносити напругу та потужність. Оптимальними вважаються параметри: 12 вольт і 600 ват, 24 Вольт при 600-1500 Ватт, 48 Вольт, якщо потужність більше 1500 Ват.

Джерело studygu.ru

Різновиди перетворювачів

• Автономний . Перед тим як вибрати інвертор, треба визначити, які прилади від нього живляться, і підрахувати їх загальну максимальну потужність в одиницю часу. Рекомендується взяти потужність інвертора дещо більше. Деякі побутові електроприлади при включенні створюють різке збільшення напруги, через яку пристрій може вийти з ладу.
• Синхронний . Вони накопичують енергію, а надлишки передають у електричну мережу. У разі нестачі електрики, виробленої системою, перетворювач «запозичить» його із загальної мережі. Застосування моделі синхронного типу дозволить уникнути перебою в енергопостачанні.
• Багатофункціональні пристрої об'єднали у собі переваги першого та другого виду.

На загальну вартість сонячних батарей для приватного будинку впливають перетворювачі. Залежно від форми сигналу напруги на виході існує декілька видів їх видів, які різняться застосуванням та вартістю:

• З синусоїдальним сигналом . Створюють струм високої якості, що впливає на їхню вартість. Від них працюють великі побутові прилади: холодильники, казани, кондиціонери.
• Прямокутним . До цих недорогих інверторів підключають освітлювальні прилади. Більшість побутових приладів з ними несумісні.
• Псевдосинусоїдальний . Їхньою перевагою є можливість підключення практично всієї домашньої техніки. Але якість сигналу знижена в порівнянні з першим видом, тому вони коштують дешевше.

Джерело superfb.site

Вартість комплекту та основні технічні характеристики, термін окупності

Ціни на готові комплекти переважно варіюються від 30 000 до 2 000 000 крб. Вони залежать від складових пристроїв (від виду батарей, кількості приладів, виробника і характеристик). Можна зустріти бюджетні варіанти вартістю від 10500 руб. В економ-набір входить панель, контролер заряду, конектор.

Стандартні комплекти включають:

• енергетичний модуль;
• контролер заряду;
• акумулятор;
• інвертор;
• стелаж*;
• кабель*;
• клеми*.

* Передбачені у розширеній комплектації.

Джерело proumnyjdom.ru

Технічні характеристики вказують у посібнику до застосування:

• Потужність та розміри панелей. Чим більше потрібна потужність, тим вигідніше купувати батареї більших розмірів.
• Енергоефективність системи.
• Температурний коефіцієнт показує, наскільки температура впливає на потужність, напругу і струм.

За підрахунками фахівців, одна сонячна система, розрахована на 4 особи, окупається за 4 роки. До того ж, вартість за останні 2 десятиліття сильно впала.

Так, наприклад, комплект потужністю 5 кВт С3 мережної сонячної електростанції від компанії «Хевел» – на базі гетероструктурних сонячних модулів – підійде для покриття потреб енергопостачання приватного будинку або невеликих об'єктів у сфері бізнесу: павільйони, кафе, магазини, гостьові будинки тощо. буд.

Мережева сонячна електростанція Хевел дозволяє заощаджувати на рахунках за електроенергію, збільшуючи при цьому підведену потужність на об'єкті. Автономні та гібридні сонячні електростанції Хевел оснащені акумуляторними батареями, тому унеможливлюють перебої з електропостачанням, а також виручають у разі відсутності на об'єкті підключення до основної мережі.

Кваліфіковані менеджери компанії «Хевел» допоможуть зробити розрахунки енергоспоживання та підібрати найбільш підходящий комплект для Вашого будинку, а також виконати монтаж та пусконалагоджувальні роботи СЕС.

Тривала офіційна гарантія на модулі, офіційна гарантія на всі комплектуючі, сертифікати відповідності якості – ось що вирізняє надійного постачальника.

Всі розробки, сонячні модулі та комірки проходять багатостадійний контроль якості, а також випробування на міцність та зносостійкість, що дозволяє з упевненістю говорити про надійність та довговічність модулів та конструкцій, а також надавати гарантію на продукцію Хевел – до 25 років.

Джерело hevelsolar.com

Принцип роботи сонячної електростанції у домашніх умовах

Сонячна електростанція – це система, що складається з панелей, інвертора, акумулятора та контролера. Сонячна панель трансформує променисту енергію на електрику (як було сказано вище). Постійний струм потрапляє в контролер, який розподіляє струм споживачам (наприклад, комп'ютер або освітлення). Інвертор перетворює постійний струм на змінний і забезпечує роботу більшості електричних побутових приладів. В акумуляторі накопичується енергія, яку можна витрачати у темний час доби.

Як сонячна енергія використовується для отримання тепла

Геліосистеми застосовуються для нагрівання води та опалення житла. Вони можуть давати тепло (за бажанням власника) навіть тоді, коли опалювальний сезон закінчиться, та забезпечувати будинок гарячою водою безкоштовно. Найпростіший пристрій є металевими панелями, які встановлюють на даху будинку. Вони акумулюють енергію та зігрівають воду, яка циркулює по прихованих під ними трубах. Функціонування всіх геліосистем ґрунтується на цьому принципі, незважаючи на те, що конструктивно вони можуть відрізнятись один від одного.

Сонячні колектори складаються з:

• бака-акумулятора;
• насосної станції;
• контролера;
• трубопроводи;
• фітінгів.

За типом конструкції розрізняють плоскі та вакуумні колектори. У перших дно вкрите теплоізоляційним матеріалом, а рідина циркулює скляними трубами. Вакуумні колектори відрізняються великою ефективністю, тому що тепловтрати в них зведені до мінімуму. Цей тип колектора забезпечує не тільки опалення сонячними батареями приватного будинку – його зручно використовувати для гарячого водопостачання та підігріву басейнів.

Джерело 21ek.ru

Популярні виробники сонячних батарей

Найпоширенішою у Росії є продукція китайських виробників, завдяки відносній дешевизні, проти продукцією, виробленої інших країнах. Наприклад, сонячні батареї з Китаю майже вдвічі нижчі за ціною, ніж німецькі.

Найчастіше на прилавках зустрічається продукція компаній Yingli Green Energy та Suntech Power Ко. Також популярністю користуються панелі HiminSolar (Китай). Їхні сонячні батареї виробляють електроенергію навіть у дощову погоду.

Виробництво сонячних батарей налагоджене й у вітчизняного виробника. Цим займаються такі компанії:

• ТОВ «Хевел» у Новочебоксарську;
• «Телеком-СТВ» у Зеленограді;
• "Sun Shines" (ТОВ "Автономні Системи Освітлення") у Москві;
• ВАТ "Рязанський завод металокерамічних приладів";
• ЗАТ «Термотрон-завод» та інші.

За вартістю завжди можна знайти потрібний варіант. Наприклад у Москві на сонячні батареї для будинку вартість буде змінюватись від 21 000 до 2 000 000 руб. Вартість залежить від комплектації та потужності пристроїв.

Джерело pinterest.com

Етапи монтажу батарей

1. Для встановлення панелей вибирається саме освітлене місце – найчастіше це дахи та стіни будівель. Щоб пристрій функціонував максимально ефективно, панелі монтуються під певним кутом горизонту. Враховується також рівень затемненості території: навколишні предмети, які можуть створювати тінь (будівлі, дерева тощо)
2. Встановлюються панелі за допомогою спеціальних систем кріплення.
3. Потім модулі з'єднуються з акумулятором, контролером та інвертором, і проводиться налагодження всієї системи.

Незважаючи на складність підключення та калібрування, термін робіт невеликий – за наявності відповідних інструментів, грамотні монтажники витратить на все приблизно півдня.

Для монтажу системи завжди розробляється персональний проект, який враховує всі особливості ситуації: як виконуватиметься встановлення сонячних батарей на даху будинку, ціна та термін. Залежно від виду та обсягу робіт, всі проекти розраховуються в індивідуальному порядку. Клієнт приймає роботу та отримує на неї гарантію.

Джерело pinterest.ca

Як підсумок – перспективи розвитку сонячних технологій

Якщо на Землі максимально ефективної роботи сонячних батарей заважає повітря, яке певною мірою розсіює випромінювання Сонця, то в космосі такої проблеми не існує. Вченими ведеться розробка проектів гігантських орбітальних супутників із сонячними батареями, які працюватимуть 24 години на добу. Від них енергія передаватиметься на наземні приймальні пристрої. Але це справа майбутнього, а для вже існуючих батарей зусилля спрямовані на підвищення енергоефективності та зменшення розмірів пристроїв.