Подбираем комплект солнечных батарей для частного дома и дачи

Солнце может дарить человеку не только свет и тепло, но и электроэнергию. Преобразовывать световые лучи в электричество помогают солнечные батареи. Современные гелиостанции это не только бесплатное электроснабжение в доме, но и немалый вклад в сохранение окружающей среды. Сегодня солнечные батареи для дома являются доступным продуктом и их могут позволить себе многие владельцы частной недвижимости.

Принцип работы солнечных панелей

В основу работы гелиостанций положен фотоэлектрический эффект. Он заключается в способности вещества под воздействием солнечного света испускать электроны. Исследование фотоэффекта начались еще в 40-х годах позапрошлого века. Чуть более чем через 100 лет, в апреле 1954 года были представлены первые солнечные батареи на основе кремния.

С того времени устройство претерпело немало конструкционных изменений, но принцип работы остался прежним: фотоны света кремниевые пластины «перерабатывают» в электрический ток. Разработчики смоги добиться того, что в электричество преобразовывается до 46% солнечной энергии. На сегодняшний день электростанция в домашних условиях, работающая на солнечном свете, это уже не фантастика, а реальность, позволяющая экономить на оплате электричества и сохраняющая природу.

Виды солнечных батарей для частного дома

Гелиопанели изготавливаются с использованием кремниевых пластин или полупроводниковых полимеров.

Кремниевые батареи

В кремниевых солнечных батареях свет в энергию преобразовывают при помощи кремния — неметалла, второго по распространенности в земной коре химического элемента. В зависимости от способа добычи и обработки бывают:

  • Монокристаллические;
  • Поликристаллические;
  • Аморфные.

Монокристаллические пластины для солнечных батарей вырезают из чистого кремния, произведенного способом химика Чохральского. Они самые дорогие из всех видов, но отличаются наибольшим КПД — 17-22%. Поликристалл получают путем плавления исходного материала и постепенного его охлаждения. Производство недорогое, и батареи на основе пластин из поликристалла дешевле. Но их отдача тоже ниже — 11-18%. Аморфные имеют самый низкий КПД (до 6%), но высокая эффективность в пасмурную погоду и гибкость формы делают их не менее популярными.

Полимерные батареи

Солнечные батареи для дома изготовленные из полупроводниковых полимеров имеют не такую длинную историю, как их кремниевые «собратья». Первые публикации появились в 1992 году. Они дешевле традиционных модулей, экологичнее, но пока в широкое производство не поступают. Причина — низкая эффективность (до 6,5%). Над повышением КПД работают передовые университеты и уже некоторые прототипы демонстрируют отдачу в 11%.

Сколько нужно солнечных батарей для дома и дачи

Автономное электроснабжение достаточной мощности возможно только при правильном расчете количества гелиопанелей и других комплектующих. Как рассчитать необходимую мощность? Естественно, все будет зависеть от площади дома или дачи, количества проживающих в нем людей и численности используемых электроприборов. К примеру, солнечная станция, сконструированная на модуле мощностью 250 Ватт обеспечит электроэнергией одну светодиодную лампу, телефонное зарядное устройство, ноутбук и телевизор со спутниковой антенной.

Чтобы обеспечить бесперебойным электричеством всю постройку необходимо знать среднее энергопотребление за сутки, пиковое напряжение в сети и другие факторы. Расчетами, как правило, занимаются специалисты компании, которая подставляет и монтирует оборудование. Главное предоставить сотрудникам самую полную информацию и тогда результат будет максимально точным. Кроме того, к гелиостанции можно подключать и отдельные системы. Например, теплый пол, насосы водоснабжения, или даже все отопление частного дома.

Насколько это выгодно

Жители западных стран устанавливая солнечные батареи руководствуются скорее не экономической выгодой, а заботой об окружающей среде. В России и в других бывших республиках СССР реальность несколько иная и монтируя у себя гелиостанцию гражданин в первую очередь пытается сэкономить. Для многих разовая трата на покупку оборудования и его установку кажется чрезмерно высокой. Но проведя несложные подсчеты приходишь к выводу, что гелиоэнергетика — выгодное дело. Так станция, рассчитанная на обеспечение электричеством коттеджа семьи из 4-х человек оправдает воженные в нее средства за 4-5 лет.

Солнечные модули служат в среднем 20-25 лет. За этот период Установка успеет окупить себя 4-5 раз. И это с учетом того, что входящие в комплектацию аккумуляторные батареи придется менять раз в 5-7 лет (зависит от производителя, качества и условий эксплуатации). А если параллельно будет использоваться солнечный коллектор для отопления и нагрева воды, то можно снизить денежные затраты на оплату коммунальных услуг еще на 60%.

Особенности монтажа

Установка солнечных панелей

Гелиостанция состоит из таких элементов:

  • Модули панелей;
  • Контролер;
  • Аккумуляторы;
  • Инвертор.

Каждый из них выполняет свою важную и незаменимую функцию. Панели «собирают» солнечный свеет и преобразовывают его в постоянный электрический ток. Аккумуляторы накапливают в себе в течение дня электричество и отдают его с наступлением темноты или в пасмурную погоду. На что обратить внимание при выборе аккумуляторных батарей: для солнечной электростанции категорически не подходят автомобильные накопители. Они будут изнашиваться в два раза быстрее, чем специализированные.

Контролер следит за уровнем заряда аккумуляторов, предохраняет их от закипания. Устанавливается аппарат между солнечными и аккумуляторными батареями, и от его качества будет во многом зависеть срок службы накопителей. Гелиопанели вырабатывают постоянный ток напряжением 12 или 24 Вольта. То же напряжение характерно и для аккумуляторов. Но все бытовые электроприборы работаю от 220 Вольт при переменном токе. Эту проему решает инвертор — преобразователь постоянного тока в переменный с увеличением напряжения. Устанавливается приор между аккумуляторными батареями и конечным потребителем.
Устанавливают панели как правило на крыше. Крыша из солнечных батарей нисколько не портит внешний вид дома, а даже придает ему некоторую изысканность. Используют тот скат, который больше всего времени освещается солнцем. При необходимости можно задействовать южную стену дома. Остальное оборудование располагается в доме. Для этого желательно выделить небольшую комнатку или оборудовать изолированный уголок в подсобном помещении. Подобное требование обусловлено правилами безопасности.

Мифы о солнечных батареях

Как и любое изобретение солнечные батареи ороси мифами. Так считается, что их работа прекращается в пасмурную погоду. Но даже если небо затянуто облаками, то это не значит, что фотоны света в ультрафиолетовом спектре не доходят до земли. А современные гелиопанели способны превращать в электричество и невидимые простому человеческому глазу лучи. Кроме того, материал изготовления модулей способен выдержать и сильный снегопад, и штормовой ветер, и даже град.

Вопреки устоявшемуся мнению, устройство не требует сложного обслуживания: достаточно 3-4 раза в год мыть панели водой, так как налет пыли может снизить эффективность работы. Чтобы снег не снижал работоспособность установки, модули монтируют под определенным углом, достаточным для самоочищения. Но это правило актуально для регионов со снежной зимой.

К преимуществам солнечных батарей можно причислить и простоту монтажа. В случае необходимости проведения на крыше ремонтных работ, панели легко снимаются, а потом ставятся обратно. При желании модули снабжаются автоматическим поворотным механизмом, который регулирует угол наклона установки для большего светоулавивания. Считается, что это дорого. Да, это несколько повысит стоимость, но окупится эффективностью работы. Кроме того, наличие в доме солнечной электростанции повышает стоимость дома при продаже.

Стоимость комплекта

Главным минусом солнечных батарей часто называют высокую стоимость. Как и для любого другого высокотехнологичного товара, цена напрямую зависит от производителя. Дешевле всего электро-автономный дом обойдется от китайского производителя (комплект на 2 кВт стоит от 120 тыс. руб. до 160 тыс. руб.). Самые дорогие комплектующие поставляют страны ЕС и Америка (250 тыс. руб. и 380 тыс. руб.) Российские товары находятся где-то посередине. Если бюджет позволяет купить только китайские панели и сопутствующее оборудование, то расстраиваться не стоит. Многие производители Поднебесной поставляют достаточно качественный товар, который прослужит заявленное количество лет, обеспечивая ржище электроэнергией.

На что обратить внимание при выборе? В первую очередь, сколько времени компания находится на рынке и на отзывы клиентов. Немаловажными будут дополнительные услуги: монтаж, первичное и последующее обслуживание и пр. Солидные фирмы, ценящие своего клиента, будут все это предоставлять.

 

Ссылка на основную публикацию