Бесплатные киловатты: как выбрать солнечную батарею для дома. Как выбрать солнечные батареи для частного дома

Эта солнечная панель представляет собой пластину с четырьмя кольцами по углам, которые можно использовать для крепления к дереву или рюкзаку. Он подходит для рыбалки, охоты и зарядки мобильных устройств в автомобиле.

Солнечные батареи для частного дома. Как выбрать? Что учесть? на сайте Недвио

С каждым годом отопление и электрификация домов с помощью солнечной энергии становится все более популярной технологией во всем мире. И все это потому, что, во-первых, солнечная радиация является чистым источником энергии, а во-вторых, потому что солнце светит на нас каждый день. Для домовладельцев такое «природное топливо» является бесплатным и неисчерпаемым.

Конечно, противники альтернативных источников тут же отвечают — в России все это не работает, солнечные водонагреватели и все это оборудование дорого и никогда не работает. На самом деле, это не совсем так. И в сегодняшней статье мы расскажем, как работают солнечные батареи и как правильно их выбрать. Таким образом, вы видите, что такая идея отопления может быть выгодной.

Что можно получить от солнечных батарей?

Хотя это вполне возможный сценарий — обеспечить бесплатное отопление и горячую воду в своем доме, используя только солнечную энергию, вы должны понимать, что это не однолетнее решение.

На самом деле, в наших широтах солнечная радиация равномерно распределена в течение всего года. В России мы можем наслаждаться прекрасным солнечным светом только в определенные летние месяцы. С осени до ранней весны солнечные лучи должны проникать сквозь плотные облака. В результате использование солнечной энергии в этот период ограничено.

Поэтому солнечные батареи могут полностью выполнять свою задачу по обогреву дома только в летние месяцы. В остальные месяцы в доме сохраняется лишь небольшая температура.

В любом случае, установка такой системы на вашей крыше позволит вам пользоваться бесплатной горячей водой в течение пяти-семи месяцев в году. Это большое облегчение для семейного бюджета, не говоря уже о защите окружающей среды.

Как работают солнечные батареи для частного дома?

Принцип работы солнечных батарей очень прост. Солнце нагревает абсорбер в коллекторе. Абсорбер поглощает солнечное излучение и преобразует его в тепло. Теплоноситель (обычно вода или антифриз), нагретый абсорбером, поступает в резервуар для сточных вод и отдает тепло воде.

На рынке представлены два типа коллекторов: коллекторы с плоскими пластинами и вакуумные коллекторы. Первый выглядит как темный лист. Он имеет высокопрочное стекло в верхней части и изолирующую минеральную вату с другой стороны. Вакуумные коллекторы, с другой стороны, состоят из вакуумных трубок, расположенных параллельно друг другу. Здесь вытяжка разделена на полосы, расположенные на трубах.

Плоские модели стоят дешевле, но теряют много тепла в холодную погоду. Вакуумные насосы лучше изолируют тепло, когда на улице холодно. Однако они дороже и сложнее. Однако они наиболее популярны в России, поскольку в плохую погоду от них можно ожидать больше тепла, чем от плоских коллекторов.

Кроме того, производители вакуумных коллекторов различают напорные и безнапорные модели. В первом случае вода в резервуаре находится под постоянным давлением. Это обеспечивает давление горячей воды, подаваемой на кран, равное давлению в системе водоснабжения и позволяет разместить коллектор в солнечном месте. В отличие от этого, в безнапорных коллекторах давление в резервуаре отсутствует. Вода вытекает из резервуара самотеком. Эти коллекторы должны быть установлены на крыше.

Наиболее распространенными в России являются товары китайских производителей, поскольку они относительно дешевы по сравнению с товарами, произведенными в других странах. Например, китайские солнечные панели стоят почти в два раза дешевле немецких.

Виды кремниевых солнечных батарей

Поликристаллические

Основными элементами этих панелей являются полупроводниковые элементы с поликристаллической структурой. По сути, они изготавливаются из остатков, оставшихся от монокристаллических элементов, и поэтому намного дешевле монокристаллических. В процессе производства кремниевый сплав просто охлаждается без дополнительной обработки.

Средняя эффективность поликристаллических солнечных батарей составляет 12-18%, в то время как монокристаллические солнечные батареи имеют среднюю эффективность до 22%. Однако, учитывая более низкую цену, вы можете купить немного больше панелей и получить ту же «производительность» за те же деньги, что и при использовании монокристаллических. Это возможно только при наличии достаточного пространства на крыше. Поликристаллический также отличается от монокристаллического неоднородностью цвета.

Сколько стоят поликристаллические солнечные батареи? В среднем 3500 рублей за 100 ватт (сильно варьируется в зависимости от производителя). Одной из самых дешевых поликристаллических солнечных батарей является VostokPro FSM150P мощностью 150 Вт.

Монокристаллические

Для монокристаллических солнечных панелей монокристаллы специально разрабатываются по методу Чокларского. Затем из кремниевых ячеек определенной прочности собираются готовые панели. Массив обычно состоит из 36 или 72 блоков. КПД монокристаллических панелей намного выше, чем у поликристаллических, и составляет 18-22%.

Благодаря этой особенности монокристаллические коллекторы преобразуют больше солнечной энергии, чем поликристаллические коллекторы того же размера. Какая солнечная батарея лучше — поликристаллическая или монокристаллическая? Все зависит от вашего бюджета. Если вы можете позволить себе потратить немного больше денег, вам следует приобрести монокристаллические элементы с более коротким сроком окупаемости. Если у вас относительно небольшая площадь крыши, монокристаллические элементы также подойдут. Средняя «продолжительность жизни» составляет 25 лет.

Если вы хотите сэкономить, но солнечные панели нужны только для питания дачного холодильника или насосной станции, вы можете приобрести поликристаллические модели.

Аморфные

Аморфные элементы состоят из кремниевого водорода (SiH4), который производится при воздействии электричества на кремний. В результате кремний испаряется и оседает тонким слоем на подложке.

Аморфные панели имеют почти такие же характеристики, как и поликристаллические. Однако аморфная модель имеет ряд преимуществ. Например, они могут вырабатывать электроэнергию в облачную погоду, во время дождя, при высокой концентрации пыли в воздухе или на закате/в сумерках.

Они немного дороже поликристаллических элементов, но их нелегко найти в продаже. Если вы живете в районе, где много дождей и мало солнца, вам подойдут аморфные панели. Если солнца достаточно, рекомендуется использовать поликристаллические или монокристаллические батареи.

Пленочные батареи

В отличие от кремниевых коллекторов, солнечные пленочные коллекторы выпускаются в рулонах, которые могут быть в значительной степени свернуты. Одна из таких таблиц содержит теллурид кадмия или селен меди. Главное преимущество мембран в том, что их можно резать и приспосабливать к крыше любого размера и формы. Кроме того, они намного легче любой кремниевой батареи и могут быть легко установлены на любом скате крыши.

Однако мембранные солнечные элементы имеют относительно низкую мощность и подвержены механическим повреждениям. Их КПД составляет всего 10%, что намного ниже, чем у поликристаллических блоков. Однако, благодаря своей низкой цене, у пленочных батарей есть своя аудитория.

Какую взять: переносную или стационарную солнечную батарею?

Как выбрать солнечную батарею по дизайну? Существуют стационарные и переносные модели. Стационарные солнечные панели предназначены для установки на крыше дома или гаража. Они довольно тяжелые и не предназначены для перемещения. Если вы хотите обеспечить электроэнергией свой дом или коттедж, стоит приобрести панели повышенной прочности.

Портативные, складные панели полезны в походных условиях. Если вы хотите зарядить телефоны или планшеты, подключите холодильник или кемпинговый телевизор. Некоторые, такие как FSM-7MT, имеют складную конструкцию и могут быть превращены в небольшую сумку. Имеется USB-порт для зарядки телефона или планшета. Приборы весят всего 300 грамм, поэтому их можно легко переносить в рюкзаке.

Существуют мощные складные панели мощностью до 150 Вт. Эти панели подходят для кемпингов и длительных стоянок. Они складываются как мобильное устройство, но не помещаются в рюкзак. Одной из таких превосходных складных солнечных панелей является 120-ваттный модуль с двумя панелями Woodland Sunhouse. Длина этой панели в открытом состоянии составляет 128 см. Производитель снабдил его специальной сумкой для переноски, в которую помещается солнечная панель в сложенном состоянии.

Какую солнечную батарею лучше купить — стационарную или переносную? Если вы хотите обеспечить свой дом электроэнергией, вам обязательно нужно выбрать стационарный источник с подходящей мощностью. Для походов в лес или длительных кемпингов рекомендуется приобрести складную модель. Также для мобильных телефонов и планшетов предусмотрена небольшая панель в виде сумки.

Этот прибор контролирует зарядку аккумуляторных батарей. Он ограничивает подачу тока от панелей на АКП когда их, максимально возможный по техническим параметрам, уровень заряда достигнут. Это его основная функция, но некоторые типы этих приборов могут отслеживать и частично контролировать:

Срок службы солнечных батарей

Обычно в документации на устройство указывается срок службы 20-25 или даже 30 лет. Однако многие устройства продолжают работать по истечении срока, указанного производителем. Например, первая в мире солнечная батарея работает уже более 60 лет, и за эти годы технология ее производства значительно улучшилась.

Единственный очевидный недостаток — снижение емкости устройства при длительной работе, но эти показатели незначительны: менее 10% за десятилетие.

Соблюдение простых рекомендаций может продлить срок службы солнечных панелей.

• Избегайте естественных повреждений, таких как падающие деревья, ураганный ветер и царапины на чувствительных предметах. Последнее может повлиять на эффективность работы устройства.
• Выполняйте регулярное техническое обслуживание: уход и чистка.
• При необходимости установите ветрозащитные конструкции.

Для солнечных панелей для частных домов (готовые комплекты) система включает следующие компоненты: аккумулятор и силовую электронику. Срок службы первого устройства составляет 2-15 лет; срок службы второго устройства — 5-20 лет в зависимости от характеристик, интенсивности использования и тщательного ухода.

Общие характеристики и доступность приобретения

Устройства являются экологически безопасными и гарантируют стабильное электропитание без перенапряжения. И самое главное, она дает бесплатную энергию: за нее не нужно платить коммунальные платежи.

Внешний вид солнечной батареи мало изменился с момента ее изобретения, но ее внутренние функции не изменились.

Солнечные батареи преобразуют свет в электричество, вырабатывая постоянный ток. Панели могут достигать нескольких квадратных метров. Если необходимо увеличить мощность системы, то увеличивается количество блоков. Их эффективность зависит от интенсивности и угла падения солнечного света (местоположение, сезон, климатические условия и время суток). Чтобы учесть все эти нюансы, установку должны выполнять специалисты.

Они состоят из кремниевых элементов, которые преобразуют солнечную энергию. Они отличаются компактными размерами. По эффективности это самая эффективная (до 22% КПД) солнечная панель для бытового использования. Комплект (цена которого является одной из самых дорогих) стоит от 100 000 рублей.

Используется поликристаллический кремний. Они не так эффективны, как монокристаллические фотоэлементы (выход до 18%). Однако их стоимость значительно ниже, что позволяет охватить самый широкий сегмент населения.

Существуют тонкопленочные солнечные батареи на основе кремния. Они уступают монокристаллическим и поликристаллическим в производстве энергии, но они также дешевле. Их преимущество — способность работать при рассеянном или даже тусклом свете.

С эффективностью 22-25% (пожизненно!) Современные, более эффективные солнечные установки с КПД (эффективен в пасмурную и жаркую погоду).

В России «Хевел» — единственный производитель установок, использующий эту технологию, входит в пятерку крупнейших производителей гетерогенных солнечных установок в мире.

В 2016 году научно-исследовательский центр компании получил патент на запатентованную технологию гетероструктурных блоков и в настоящее время активно ее развивает.

Система также включает следующие компоненты

• Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.
• Перезаряжаемые батареи. Не только сохраняет энергию, но и выравнивает колебания напряжения при изменении уровня освещения.
• Контроллеры напряжения зарядки батареи, функции зарядки, температуры и других параметров.

В магазинах можно приобрести как отдельные компоненты, так и комплексные системы. Мощность устройства зависит от его конкретных потребностей.

Функционирование, виды преобразователей и их сравнительная энергоэффективность

Преобразователь или инвертор является основным компонентом солнечной батареи. Он преобразует постоянный ток, вырабатываемый устройством, в переменное напряжение 220 В, необходимое для работы электроприборов. Мощность инверторов варьируется от 250 Вт до 8000 Вт. При покупке рекомендуется учитывать максимальную нагрузку на сеть и соотносить напряжение и мощность. Оптимальные параметры: 12 вольт и 600 ватт, 24 вольта при мощности от 600 до 1500 ватт и 48 вольт, если мощность превышает 1500 ватт.

• Автономия. Перед выбором инвертора необходимо определить, какие устройства он будет питать, и рассчитать общую максимальную мощность в единицу времени. Рекомендуется выбирать инвертор немного большей мощности. При включении некоторых приборов напряжение может внезапно повыситься, что может привести к повреждению прибора.
• Современный Они накапливают энергию и передают ее излишки в сеть. При недостаточной мощности, вырабатываемой системой, инвертор «заимствует» энергию из сети. С современными моделями можно избежать перебоев в подаче электроэнергии.
• Многофункциональные устройства сочетают в себе преимущества первого и второго типов.