Солнечные батареи для дома

Солнечные батареи
Энергия солнца является альтернативой электрической, к тому же, она бесплатна и неисчерпаема. Научный прогресс сегодня не стоит на месте и у людей имеется возможность использовать ее в своих целях. Постоянное повышение тарифов на электроэнергию способствует росту популярности солнечных модулей для дома. Их производство в промышленных масштабах налажено в Германии, США, Китае, Украине. В нашей стране заводы имеются в Рязани, Москве, Краснодаре и Зеленограде.

Солнечные электростанции могут служить резервным источником энергии для домов в загородных поселках, деревнях и небольших городках, где часто отключают электричество. Если в местности, где живете нет близко расположенных ЛЭП (линий электропередач), а их провести их нет возможности, оптимальным решением станет использование солнечных батарей.

Производительность работы солнечных батарей

Многие люди сомневаются в эффективной работе этих установок, ведь погода в нашей стране не всегда бывает солнечной. А зимой облачные дни практически постоянно, да и сильные морозы способствуют быстрой трате накопленной энергии

Сегодняшние солнечные электростанции очень мощны (от 200 Вт — для одного модуля). Они производят энергию целый световой день, улавливают свет даже при густых облаках или осадках. Правда в непогоду их мощность снижается почти в два раза. Преимущество их в том, что они способны накапливать энергию впрок, а при нехватке солнечных лучей они будут отдавать уже накопленную.

Зимой установки работают на полную мощность, но производительность их снижена за счет короткого светового дня. Поколение батарей, сделанных из аморфного кремния, не нужно даже направлять на солнце, они отлично работают и при средней облачности. К недостаткам этого вида модулей можно отнести то, что они требуют большую площадь для размещения.

Эффективность их работы зависит и от региона. Например, в Санкт-Петербурге или Москве производительность будет немного ниже, чем в южных районах. Но, это не значит, что их использование в северных областях не целесообразно. Более того, их давно уже там применяют круглый год и довольно результативно.

Принцип работы солнечных батарей

Солнечные батареиМодули, улавливающие энергию солнца, являются генераторами электричества, работающими на основе фотоэлектрических реакций. Получение электрического тока происходит по принципу эмиссии (испускания электронов) нагретых тел. Основой для панелей служит кремний. КПД одного такого модуля не слишком большой — порядка 30% при мощности до 300 Вт. Для получения лучших результатов разработчики объединили несколько десятков солнечных элементов в цепи.

И такой способ дал более высокий результат, некоторые установки могут полноценно работать и при средней облачности. Чтобы создать комфортную температуру круглогодично в доме площадью 30 кв. м. в средней полосе нашей страны общая площадь поверхности модулей должна быть не менее 100−120 кв. м. Внутри дома обязательно должно быть помещение для аккумуляторов и распределительного оборудования.

Типы солнечных панелей

Чтобы добиться самой высокой производительности, нужно выбирать такие элементы, которые подходят для вашей местности. Существует несколько их разновидностей, которые отличаются структурой рабочей поверхности фотоэлемента и технологией изготовления.

  1. Фотоэлементы с использованием аморфного кремния. По-другому их еще называют пленочными покрытиями. С развитием нанотехнологий это направление, возможно, станет более перспективным, но пока такие панели не имеют большого промышленного производства. Сложность заключается в создании у кристаллов кремния одинаковой направленности по всей толщине рабочего слоя, который составляет 80−100 микрон.
  2. Фотоэлементы с использованием монокристаллического кремния. Самые дорогостоящие и производительные батареи, способны удовлетворительно работать при сильной облачности. Их изготавливают, используя медленное остывание кремниевого расплава. При этом получается слиток, который с одной стороны является монокристаллом, а с другой стороны — однороден. После остывания слиток разрезается на пластины и для создания нужной структуры поверхности его подвергают нескольким видам термообработки. Цвет таких пластин обычно темно-синий.
  3. Фотоэлементы с использованием поли— или мультикристаллического кремния. При производстве используется технология получения центров кристаллизации, и, как следствие, небольших кристаллов в слитке. Термообработку эти пластины проходят ту же, что и монокристаллические, но их электротехнические показатели первых значительно уступают вторым. Зато и цена на них существенно ниже. Внешне их можно отличить по наличию участков, различающихся по оттенкам и очертаниям.

Технические и электрические параметры установок

При выборе солнечных батарей учитываются климатические условия, в которых они должны работать. Например, для Краснодарского края и других южных регионов России можно приобрести поликристаллические, они доступнее по цене. К тому же, морозов там практически не бывает. А для северных регионов лучше покупать монокристалические, которые способны улавливать рассеянный свет. Хорошие панели на кремниевой основе должны обладать следующими техническими характеристиками:

  • Высокое сопротивление
  • КПД от 20%
  • Закаленное стекло
  • Водопроницаемость корпуса
  • Стойкость к плохим погодным условиям

Дом с солнечными батареямиЧаще всего для отопления дома, получающего энергию солнечными модулями, используют электрическую систему. Но, иногда проводят и водяное отопление, которое подводится к электрическому котлу. Схема и монтаж отопления в этом случае отличаются только тем, что понадобится дополнительное место для размещения аккумуляторов и преобразователя постоянного тока.

При использовании солнечной энергии эффективнее нагревать большие площади (например, теплые полы) до небольших значений. В такой системе проще поменять температуру, если изменилась погода, да и смонтировать ее легче, чем другие. К тому же, внешний вид интерьера не будут портить громоздкие радиаторы.

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Принимать решение об установке солнечного отопления в своем доме следует взвешено, оценив все возможные плюсы и минусы, так как покупка модулей, дополнительных приборов и их монтаж стоят не малые деньги. К недостаткам этих систем относятся:

  • Сложность применения в областях с постоянной облачностью и частыми осадками. Серьезной помехой для хорошей работы модулей является снег. Его нужно будет постоянно убирать, так как рабочая поверхность должна быть всегда открытой.
  • Необходимость большого количества свободного места для установки (чаще всего их размещают на крыше).
  • Высокая цена.
  • Небольшой КПД во время непогоды.
  • Покупка дополнительных устройств для получения переменного тока — инверторов (батареи производят только постоянный ток) и аккумуляторов для накопления энергии.
  • Длительный срок окупаемости.
  • Необходимость очистки от снега, грязи и пыли. При загрязнении эффективность работы резко снижается. Снег убирать придется постоянно, а протирать грязь 2 или 3 раза в год.

Преимуществами использования энергии солнца для отопления помещений являются:

  • Экологичность. Использование альтернативного вида топлива позволяет сделать воздух чище, так как не происходит выделение продуктов сгорания.
  • Возможность регулировки температуры.
  • Независимость от служб ЖКХ и обогрев дома тогда, когда вы этого хотите.
  • Избытки и запасы энергии для бытовых нужд.
  • Большой срок службы.
  • Не нужно платить за электроэнергию.
  • Не нужно пополнять запасы топлива, так как солнечное излучение не закончится.

Стоимость монтажа солнечных батарей

Монтаж солнечных батарейПримерная стоимость одной панели составляет 90 рублей за 1 Вт. То есть, один модуль максимальной мощностью 200 Вт обойдется вам в 18000 рублей. Понятно, что одного такого модуля для нормального функционирования всех сетей и коммуникаций дома не хватит. Придется покупать их больше десяти штук. Собственная электростанция для дома на солнечных батареях общей мощностью 1 кВт обойдется вам в сумму примерно 250 тысяч рублей, не считая стоимости монтажа и дополнительных приборов (инвертора, аккумуляторов, контролера зарядов).

Солнечные батареи на основе монокристаллического или поликристаллического кремния обеспечат полную автономность вашего дома от центральных электросетей, как в теплый период, так и во время морозов. Главное, правильно выбрать фотоэлементы и рассчитать требуемое их количество, исходя из площади дома и необходимой мощности. Не лишним будет также позаботиться об экономии: заменить лампочки на энергосберегающие, утеплить стены и крышу, установить качественные двери и оконные системы. Тогда в вашем доме будет тепло и уютно, вне зависимости от погоды.

Александр Сенченко
2016-07-16 03:05:59
Не, на мой взгляд солнечные батареи очень и очень даже неплохой вариант для дома, благодаря которому можно ощутимо экономить на электроэнергии, только вы должны жить в тех местах, где солнце очень часто светит, иначе вы вряд ли когда нибудь окупите все эти траты, а так приобретение отличное
Наталия
2016-08-24 10:49:44
Андрей,несомненно, солнечные батарее сэкономят расходы на электроэнергию. Хотя цена таких батарей не маленькая,но дешевая электроэнергия окупит затраты.Еще плюс независимость от центральной электросети.Подскажите для установки солнечных батарей нужно ли разрешение соответствующих служб,если требуется такой документ,то с чего начать?Установить батареи можно самим или требуется вызов специалистов? Спасибо.
Сергей
2016-08-27 17:46:15
никаких разрешений не нужно
Александр
2016-11-13 18:33:30
Понимаете, Наталья, и машину можно самому починить,но лучше доверить это профессионалам. Так же и здесь! Тем более довольнодорогостоящее оборудование... А что бы полностью стать независимым это надо как минимум 10кВт
Зинаида
2016-12-05 10:44:08
Если расход электроэнергии в месяц 600 квт, то сколько же модулей тогда нужно?
Иван
2016-12-12 10:48:06
Каков срок службы системы? По грубой оценке срок окупаемости далеко за 50 лет. А стоит ли оно того? Единственное назначение таких систем - это жизнь на необитаемом острове.
Александр
2016-12-12 23:40:38
Полностью согласен, и еще не надо забывать,что каждый "механизм"нуждается в обслуживание,тем более уж такой...
Владимир
2017-01-20 11:22:31
Извините что вмешиваюсь , речь наверное идет о большом доме (поместье) все таки 10 кВт .-это крутовато , вполне на первое время достаточно 1.5-3 кВт а это 100-150 тысяч (ориентировочно).
Александр
2017-02-02 18:49:16
Пару дней к нам приходил паренёк, предлагал установить такую систему, только принцип чуть другой, без аккум-ов, с подключением к сети. Гарантия на сами панели 10 лет, на инвертер 10 Квт -7 лет, и как он сказал в Финляндии эти системы работают уже больше 50 лет и с панелями никаких проблем нет, только от пыли иногда протирать надо.