СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА ИЛИ КВАРТИРЫ.

Идея использовать солнечную энергию для дома — для его отопления или на другие нужды — не нова. Но сегодня разработаны устройства, которые позволяют это сделать любому человеку. Во многих странах солнечные батареи на крыше скорее правило, чем исключение. Наша страна к ним, пока не относится, но и у нас уже подобные установки можно увидеть все чаще.
Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества фотоэлектрических преобразователей, которые чаще называют фотоэлементами. Количество преобразователей в батарее произвольное, соединение последовательно-параллельное. Располагают преобразователи на какой-либо плоской поверхности один возле другого. Из-за внешнего вида такие конструкции часто называют «солнечные панели».
Слишком большие по площади солнечные батареи в быту использовать неудобно, а если не хватает мощности самой большой, несколько устройств соединяют в каскад. Если мощность требуется большая, может понадобиться значительная площадь: может быть занята вся крыша, иногда стены дома и часть придомовой территории. Потому чаще применяют солнечные батареи для частного дома: там есть где разместить большое их количество. Владельцы квартир могут занять только окна и балконы.
Возможности использования.
Солнечные батареи можно использовать для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.
Насколько реально может солнечная батарея обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).
И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.
Но для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно
Расчет солнечных батарей для дома.
Инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется. Потому сначала нужно определиться с тем, какую часть электроэнергии и на какой период вы собираетесь вырабатывать. Если вы хотите все 100% в любое время года вырабатывать самостоятельно, считать придется по самому плохому месяцу с минимальным количеством солнечных дней. Но тогда возникнет вопрос: что делать с избыточным количеством электроэнергии, которая будет вырабатываться в другие месяца. Если проживание планируется только в огородный сезон, считаете по самой низкой инсоляции в этот период. В общем, принцип понятен.
Как считать количество солнечных батарей разберем на примере. Пусть потребность в электроэнергии 10 кВт/ч, инсоляция в расчетном месяце 2 кВт/ч. Мощность батареи, которую собрались покупать, 250 Вт (0,25 кВт). Теперь считаем 10 / 2 / 0,25 = 20 шт. То есть понадобится 20 солнечных панелей.
Фотоэлектрические преобразователи существуют разные. Причем отличается и материал, из которого они изготавливаются, и технологии. От всех этих факторов напрямую зависит производительность этих преобразователей. Некоторые фотоэлементы имеют КПД 5-7%, а самые удачные последние разработки показывают 44% и выше. Понятно, что от разработок до бытового использования расстояние огромное, и по времени, и по деньгам. Средняя же производительность относительно недорогих солнечных преобразователей составляет 20-25%.
Самые распространенные кремниевые солнечные батареи. Этот полупроводник недорог, его производство освоено давно. Но они имеют не самый высокий КПД — те самые 20-25%. Потому при всем разнообразии сегодня преимущественно используются три вида солнечных преобразователей:
Самые дешевые — тонкопленочные батареи (аморфные). Они представляют собой тонкий налет кремния на несущем материале. Кремниевый слой покрыт защитной пленкой. Плюс этих элементов в том, что работают они даже в рассеянном свете, а, следовательно, есть возможность устанавливать их даже на стены зданий. Минусы — низкая эффективность 7-10%, а также, несмотря на защитный слой, постепенная деградация кремниевого слоя. Тем не менее, заняв большую площадь, можно получить электричество даже в пасмурную погоду.
Поликристаллические солнечные батареи изготавливают из расплава кремния, медленно его охлаждая. Отличить эти элементы можно по ярко-синему цвету. Эти солнечные батареи имеют лучшую продуктивность: КПД 17-20%, но в рассеянном свете малоэффективны.
Самые дорогие из всей троицы, и, тем не менее, довольно широко распространенные — монокристаллические солнечные батареи. Они получаются путем разделения одного кристалла кремния на пластины и имеют характерную геометрию со скощенными углами. У этих элементов КПД от 20% до 25%.
Правила установки.
Эффективность работы кремниевых солнечных батарей зависит от количества попадающей на них энергии солнца (всего спектра излучения). Факторы, на которые мы может каким-то образом повлиять, это:
Затененность. Желательно, что бы на протяжении светового дня на панель не падала тень. Потому выбирайте место, где не растут высокие деревья, нет тени от зданий или линий электропередач. Даже небольшой участок тени, попавший на поверхность, значительно снизит выработку электроэнергии. КПД установки будет равно самой низкой производительности среди всех фотоэлементов в панели. Потому даже один листок или след от птичьего помета сильно снижает выработку электроэнергии всей панели целиком.
Ориентация. Если есть возможность изменять положение, летом выставляйте их «лицом» на юг, зимой — на юго-восток. Это возможно, если панель поставлена на плоской крыше или на земле.
Угол наклона. Если местом установки солнечной батареи выбрана скатная крыша, а ее угол наклона далек от идеального, требуется изготовить специальные рамы, с помощью которых можно корректировать положение батарей. В идеале рамы должны иметь возможность изменять этот угол наклона. Изменять каждый день или час никто положение не будет, но раз в сезон поправить его можно.
Солнечные батареи на крыше.
Прежде всего, нужно выяснить, выдержит ли кровля дополнительную нагрузку. Один-два модуля выдержит любая, а для большего количества придется считать.
Для надежной фиксации они должны крепиться как минимум в четырех точках необходимо изучить инструкцию по установке: при нарушении хотя-бы одного из пунктов с гарантии оборудование снимается. В большинстве случаев требования такие:
Крепятся солнечные батареи на расстоянии 5-15см выше кровельного материала. Этот зазор необходим для проветривания (для поддержания температурного режима).
Устанавливать солнечную батарею нужно на расстоянии 5-15 см от кровельного материала на специальных направляющих
Для закрепления использовать только имеющиеся в корпусе отверстия. Дополнительные сверлить нельзя.
Рама, на которой закреплены фотоэлементы, рассчитана на вертикальную или горизонтальную установку (указано в паспорте), и в другом положении ее крепить нельзя.
Теперь немного об электрической сборке. Схема подключения солнечной батареи кроме самих преобразователей предусматривает наличие:
Контроллер заряда с подключенными аккумуляторными батареями.
Преобразователь (инвертор), который преобразует постоянный ток в переменный.
Предохранители для защиты от короткого замыкания (очень повысят безопасность и вашу и системы).
Компания "Хороший ремонт"
Выполним работы по ремонту квартиры от начала и до конца. Поможем с закупкой материалов с Нашими скидками. Бесплатно проконсультируем по всем вопросам.
У Нас в компании есть все специалисты.
Закажите бесплатный выезд замерщика по телефону: 8-800-302-8334, 8-384-332-8334
Мы находимся по адресу: г.Новокузнецк ул. Ленина 24
Стараемся для Вас! С уважением компания Хороший реомнт!