Солнечные батареи для дома, виды солнечных батарей, подходящая местность, особенности установки

Принцип работы

Конструкция множества солнечных батарей сделана по принципу, что они в физическом смысле являются фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект проявляется в месте «p–n» перехода.

Чтобы сконцентрировать в себе солнечную энергию, полупроводники выполнены в форме панелей. По этой причине эти конструкции получили одноимённое название в независимости от их формы (гибкие или статичные) — солнечные панели.

По какому принципу работают солнечные панели и системы на их основе? Панель включает в себя 2 кремневые пластины с различимыми друг от друга свойствами. Процесс вырабатывания электроэнергии происходит так:

Воздействие солнечных лучей на первую приводит к недостаче электронов.
При воздействии на вторую пластину, та получает избыток электронов.
К пластинам подведены полосы из меди, проводящие ток.
Полосы подключаются к преобразователям напряжения с встроенными АКБ.

Основа — это кремниевые пластины. Но чтобы данную конструкцию использовать в качестве источника бесперебойного питания (а не только во время солнцестояния), к ней подключаются не дешевые аккумуляторы (с их помощью подключенные к сети объекты расходуют энергию ночью).

В промышленности конструкция для поглощения энергии Солнца сделана из многочисленных ламинированных фотоэлектрических ячеек, связанных друг с другом и поставленных на гибкой или жесткой подставке.

Коэффициент полезного действия конструкции вычисляется исходя из применения разных факторов. Основными являются — чистота задействованного кремния и размещение кристаллов.

Процесс очищения кремния довольно сложен, да и расположить кристаллы в единой направленности не легко. Сложность процессов, отвечающих за повышение КПД конвертируются в высокую цену за подобное оборудование.

Солнечные панели — перспективное направление в энергетике, поэтому в исследования новых проектов в этой сфере инвестируется многомиллиардные вложения. Каждый квартал коэффициент фотоэлектрического преобразования повышается, благодаря манипуляциям с проводниками и элементами конструкции. При этом, за основу может браться не только кремний.

Правила при выборе

Чтобы не имея опыта выбрать солнечную батарею, нужно учитывать несколько аспектов. Каждый их них важен, поэтому стоит разобраться, чтобы не упустить ни одного нюанса:

Производитель солнечных батарей. Вариантов много, надо выбирать те, которые давно представлены на рынке и хорошо зарекомендовали себя среди пользователей. Проще всего почитать отзывы на конкретные модели, тогда все станет понятно. Не стоит брать дешевые китайские панели от непонятных производителей, о которых нет информации.
Показатель PTC/STC. Их определяют независимые лаборатории Соединенных Штатов Америки, значение отражает эффективность работы в реальных условиях (производители обычно дают цифры для идеальных условий, которых вряд ли удастся добиться). Цифра должна быть около 90%, чем она выше – тем лучше.
Небольшой показатель отрицательного толеранса. Так называется отклонение фактических показателей солнечных батарей от их номинального значения, он не должен быть больше 3%. А еще лучше, если он будет положительным. При этом нужно покупать одинаковые панели, так как если вы поставите разные, то система будет работать по элементу с самой низкой мощностью и вы потеряете в эффективности.
Гарантийный срок службы. Средний показатель составляет 15 лет, информация должна быть указана на официальном сайте производителя и в технической документации. Если данных нет или гарантия намного меньше, нужно уточнять причину. Часто продавцы предлагают бракованные панели, которые на порядок дешевле, но и гарантийный срок меньше.
КПД контроллеров и инверторов должен быть не менее 95%. Иначе будут существенные потери энергии в системе. В продаже есть много вариантов с эффективностью до 85%, но по факту показатели еще ниже, не стоит экономить на качестве. Дешевые китайские изделия работаю нестабильно и потери энергии при их использовании будут намного больше, чем можно сэкономить при покупке.
Надежность элементов каркаса, на которых будут установлены панели. Многие продавцы, чтобы сэкономить, предлагают не самые качественные несущие элементы. Надежность крепления на них ниже и служат они недолго. Покупать лучше варианты из алюминия с покрытием от известных производителей. Иначе есть риск, что панели просто упадут и в итоге экономия обернется большими расходами.
КПД выбранных солнечных панелей

На этот показатель стоит обращать внимание только для того, чтобы рассчитать площадь модулей для нормального обеспечения энергией. Больше ни на что это параметр не влияет

Если есть место на крыше, лучше сэкономить и купить модули с КПД пониже, на работе системы это никак не отразится.

Большая часть солнечных батарей, продаваемых сегодня, изготавливается в Китае.

Кстати! Чтобы сопоставить предложения, уточните у разных продавцов цену комплекта в пересчете на 1 Ватт солнечной энергии. Так можно сравнить, какой вариант самый выгодный.

История возникновения солнечных электростанций

Солнечная энергия привлекала человека тем, что это практически бесконечный источник энергии. Такие аккумуляторные панели — это альтернативный способ обуздать энергию солнца. Первой попыткой было создание термальных электростанций, принцип работы солнечной батареи заключался в том, что энергия солнца нагревала воду до состояния кипения, а образующийся при этом пар крутил лопасти турбины, производящей электричество.

В случае с солнечными панелями коэффициент полезного действия (КПД) выше поскольку производится прямая трансформация тепловой энергии солнца в электрическую, минуя стадии предобразования энергии на нагрев пара вращения вала турбины (при этом увеличиваются потери энергии за счет силы трения). Солнечная батарея состоит из цепи полупроводниковых фотоэлементов, которые под воздействие м солнечного света вырабатывают электроэнергию. Этот процесс в физике называется фотоэлектрическим эффектом.

Это свойство впервые было открыто французским физиком Александром Беккерелем (в честь которого также была названа единица измерения радиоактивности в Международной системе единиц) в 1839 году. А первый прототип подобной электростанции был создан спустя 50 лет русским ученым Александром Столетовым. Дальнейшее развитие и объяснение фотоэлектрического эффекта было описано Альбертом Эйнштейном. Спустя несколько лет был запатентован проект по созданию типовых солнечных батарей.

Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совсем немного электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтобы повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для увеличения постоянного напряжения и по последовательной для повышения силы тока.

Эффективность солнечных панелей зависит от:

температуры воздуха и самой батареи;
правильности подбора сопротивления нагрузки;
угла падения солнечных лучей;
наличия/отсутствия антибликового покрытия;
мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Здесь все просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация сложнее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина меняется в зависимости от погодных факторов.

Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор надо подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Постоянно отслеживать параметры солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше воспользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает настройки гелиопанели, чтобы добиться от нее максимальной производительности и оптимальных режимов работы.

Идеальный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Однако при отклонении в пределах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при дальнейшем увеличении этого угла все большая доля солнечного излучения будет отражаться, уменьшая тем самым КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтобы она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в дни равноденствия по весне и осени.

Для московского региона – это приблизительно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель надо ставить в более вертикальном положении.

И еще один момент – пыль и грязь сильно снижают производительность фотоэлементов. Фотоны сквозь такую “грязную” преграду просто не доходят до них, а значит и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели необходимо регулярно мыть либо ставить так, чтобы пыль смывалась дождем самостоятельно.

Некоторые солнечные батареи имеют встроенные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к повышению КПД. Однако при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если обычная панель в такой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в меньших объемах, то линзовая модель работать прекратит практически полностью.

Солнце батарею из фотоэлементов в идеале должно освещать равномерно. Если один из ее участков оказывается затемненным, то неосвещенные ФЭП превращаются в паразитную нагрузку. Они не только в подобной ситуации не генерируют энергию, но еще и забирают ее у работающих элементов.

Панели устанавливать надо так, чтобы на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, зданий и иных преград.

Как выполнятся монтаж

Выбирают место, где будут фиксироваться панели. Оценивают факторы:

тень: следует найти наиболее ярко освещаемый на протяжении всего дня участок;
ориентация по сторонам света: если объект расположен на севере, модуль располагают лицевой панелью к югу и, наоборот;
угол наклона: он должен соответствовать широте, в которой находится объект (в зависимости от положения относительно экватора осуществляется коррекция 12°).

Монтаж солнечных панелей

Крепить панели можно на крыше дома или при помощи специальных ферм. В первом случае достаточно зафиксировать профили. К ним уже крепят модули при помощи болтового соединения. Когда же солнечные батареи монтируются на специальных конструкциях (фермах), этапы работ будут отличаться:

Выполняется сборка профилей, уголков.
Подготавливают болты нужного размера, инструмент.
Фиксируют панели так, чтобы не было люфта между ними и опорной конструкцией.

Подключение электроники предполагает необходимость присоединения батареи посредством проводов. Соединяют контроллер, инвертор согласно схеме. На последнем этапе вся конструкция подключается к потребителю (обслуживаемому объекту).

Как дома установить солнечные батареи?

Дома солнечные панели фиксируются на специальную конструкцию, взаимодействие с которой дает возможность фотоэлементам противостоять любым негативным климатическим воздействиям (дождю, снегу, ветру). Кроме того, такая система обуславливает формирование благоприятного угла наклона.

Указанные конструкции бывают нескольких конфигураций:

наклонного типа – подобные системы прекрасно подходят для установки на скатной крыше;
горизонтальный вариант – версия, ориентированная на монтаж на плоской кровле;
свободностоящая модель – монтируется на крышах разного размера и любой формы.

Схема подключения

Схема подключения солнечной батареи выглядит следующим образом:

Постоянный ток поступает по проводу в контроллер.
Постоянный ток распределяется контроллером на две ветви: одна ведет к аккумуляторной батарее, чтобы ее подзарядить, вторая питает приборы, потребляющие постоянный ток.
Постоянный ток поступает из аккумулятора в инвертор, который преобразует его в переменный.
Из инвертора переменный ток направляется в распределительную коробку, откуда он распределяется по всему дому.

Имейте в виду: энергоснабжение дома можно сделать более эффективным, добавив дополнительные источники электрического тока. Такое действие, однако, усложнит схему подключения устройств.

Как видите, установка солнечных батарей не является слишком сложной задачей. Все сводится к выполнению пунктов следующего плана:

убрать деревья, отбрасывающие тень;
правильно определить угол наклона панелей;
закрепить панели на крыше (если нужно – следует воспользоваться специальными регулируемыми каркасами);
установить в доме необходимые приборы (инвертор, коллектор, аккумуляторы);
соединить элементы схемы проводами.

Обратите внимание: в стоимость комплектов солнечных батарей обычно не входит цена фурнитуры, проводки, креплений. Если вы не уверены, что сможете выполнить подобную работу, лучше доверить дело профессионалам

Ведь при неправильном подключении можно не просто получить ток меньшей мощности, можно вывести из строя дорогую систему

Если вы не уверены, что сможете выполнить подобную работу, лучше доверить дело профессионалам. Ведь при неправильном подключении можно не просто получить ток меньшей мощности, можно вывести из строя дорогую систему.

Смотрите видео, в котором опытные специалисты объясняют нюансы установки солнечных панелей:

ТОП-9: Солнечная панель SolarGorilla за 15499 рублей

Описание

Современный человек, уезжая из дома на отдых или в командировку часто с собой берет ноутбук. Чтобы он всегда находился в рабочем состоянии, разработчики выпустили солнечную зарядку на фотоэлементах, состоящую из пары солнечных панелей, для повышения производительности которых использовано антибликовое стекло.

Его главным отличием является уникальный дизайн – выполнено устройство в виде раскладушки. Это делает его удобным для перевозки и одновременно служит защитой. Для зарядки гаджету нужны солнечные лучи, а оптимальное расположение к светилу поможет выбрать индикатор светодиодный: чем ярче его зеленый цвет, тем большая мощность будет на выходе.

Параметры

Мощность — 40 Вт;
Напряжение выхода — 5 и 30В;
Ширина – 20 см;
Длина – 26,4 см;
Высота -1,9 см;
Масса- 0,7 кг.

Важно: При пользовании устройством, рекомендуется проводить ему «разминку», т.е. оставлять минут на десять на солнце, до того, как подключать заряжаемый гаджет. Нельзя применять для чистки химические вещества

Нельзя применять для чистки химические вещества.

Являясь альтернативой зарядки, работающей от сети, надежное и компактное солнечное устройство открывает новые возможности использования портативных гаджетов вдали от электричества.

Комплектация

Она не богатая, но вполне достаточная. Входят в нее переходники (9 шт.), позволяющие подзаряжать все виды ноутбуков и насадки для мобильных (8 шт.), антибликовой покрытие, удлинитель DC b USB, чехол неопреновый для хранения и лямки с липучкой.

Корпус

Корпус зарядки выполнен из высококачественного каучука с боковыми вставками из ребристого пластика, защищен от влаги. Поэтому не подведет в экстремальной ситуации.

Стоимость

Где купить	Цена в рублях
https://www.aktivstyle.ru/node/13891	16780
https://ro-bo.ru/katalog/hi-tech-gadzhety/solnechnaya-panel-solargorilla.html	19990
https://www.bymobile.ru/gadjety/portativnye-akkumuljatory/solnechnye-batarei/solnecheaja-batareja-powertraveller-solargorilla-solar-charger-grey.htm	15499
https://alpindustria.ru/catalog/turisticheskoe-snaryajenie/chasy-i-pribory/-9828/	уточнять

Выбираем компоненты для солнечной электростанции

Для того чтобы наглядно проиллюстрировать расчет, сколько нужно солнечных батарей для использования их в качестве основного источника энергии, рассмотрим условный загородный дом в Рязанской области, в котором жильцы находятся с марта по сентябрь включительно.

Для расчета мы возьмем следующие показатели почасового потребления:

суммарное потребление энергии в сутки – 12 кВт/ч;
средний уровень нагрузки всех потребителей – 500 Вт;
максимальное значение нагрузки – 1200 Вт;
пиковый уровень нагрузки (+25 %) – 1200×1,25 = 1500 Вт.

Полученные данные будут использованы для определения необходимой емкости аккумуляторов гелиоэлектростанции.

Целесообразность использования солнечных батарей на даче

Как это не прискорбно звучит, ради сохранения окружающей среды на солнечные батареи никто переходить не станет. В первую очередь это делается ради экономии. И комплект солнечных батарей действительно позволяет сэкономить на счетах за электроэнергию. Но окупаемость в этом случае будет не быстрая, и она зависит от ряда факторов. Кроме того, просто купить солнечные панели недостаточно. Ещё как минимум потребуются инвертор для преобразования тока, контроллер заряда, а также аккумуляторы, блок управления, провода, крепёж для панелей. В общем, сумма набегает приличная.

Чтобы самостоятельно без лишних проблем установить солнечные батареи и получать электроэнергию, специалисты рекомендуют приобретать сразу всю систему в комплекте.солнечная электростанция

Организация питания от солнечных батарей на даче

Оборудование для отопления

Солнечные коллекторы подразделяются на две основные категории. К первой категории относятся плоские солнечные батареи. Они обладают простой конструкцией – по трубам протекает теплоноситель, поступающий в отопительную систему и в систему подачи горячей воды. Такие установки характеризуются низкой эффективностью, а их главными достоинствами являются простота и дешевизна.

Данные гелиоустановки выгодно использовать для подготовки горячей воды с ее накоплением в отдельном баке.

Ко второй категории солнечных батарей относятся вакуумные трубчатые коллекторы. Здесь за забор тепла от нашего естественного светила отвечают стеклянные трубки, из которых откачан воздух. Процессы преобразования протекают двумя способами:

Устройство вакумного трубчатого коллектора с медной трубкой внутри.

Прямым – внутри стеклянных трубок проходят трубки с теплоносителем, который поступает в отопительную систему или в контур ГВС. Для такого способа характерна высокая эффективность, но вся конструкция получается неразборной. Сломается один элемент – придется менять весь модуль;
Двойным – здесь в каждой стеклянной вакуумной трубке располагается медная трубка, в которую закачана жидкость с низкой температурой кипения. Нагреваясь, она испаряется, поднимается вверх и отдает тепло в массивный наконечник – далее тепло передается в гребенчатый медный коллектор (манифолд). Эффективность таких солнечных батарей чуть ниже, но у них есть один плюс – каждый элемент здесь является съемным, если одна из трубок лопнет, ее можно будет заменить (как батарейки).

Солнечные батареи согревают теплоноситель, который поступает во внешний теплообменник. Оттуда тепло отправляется в накопительный бак большого объема (буферный накопитель). Так как солнечные батареи у нас выступают в роли вспомогательного тепла, к теплообменнику подключается отопительный котел. Батареи отопления подключаются к буферному накопителю, для движения теплоносителя задействуется циркуляционный насос. Тепло для контура ГВС забирается через еще один теплообменник, располагающийся в буферном накопителе.

Схем подключения много, какую из них выбрать – зависит от конкретных условий эксплуатации. Вы можете воспользоваться готовыми схемами или привлечь силы специалистов. Кроме того, для управления системой могут задействоваться отопительные котлы. В отопительный период, за счет солнечного тепла, экономия на энергоносителях (газ, сжиженный газ, электроэнергия, дрова) может достигать 25-30%, а то и выше – в зависимости от уличной температуры.

ХОЛОД В ПОМОЩЬ

Современный бизнес постепенно приходит к тому, чтобы за счет оптимизации рабочих процессов снижать энергопотребление, использовать меньше невозобновляемых ресурсов, сокращать выбросы углекислого газа в атмосферу.

‒ На нашем заводе в Истре мы уже третий год используем для подогрева технической воды биогаз, образующийся в процессе очистки сточных вод, ‒ рассказывает менеджер по экологии Coca-Cola HBC Россия Анна Лата. ‒ Благодаря этому удалось снизить потребление природного газа. Также используем естественный холод артезианской воды для охлаждающего оборудования.

Прежде чем попасть в производство напитков, вода из скважины проходит через холодильные установки, поясняет собеседница. Таким образом, удается экономить электричество, которое ранее использовалось для этих целей. За два года предприятие смогло снизить энергопотребление на 5,6%.

Вадим Хромов, заместитель председателя правительства Московской области:

‒ Сейчас мы готовим заявку от Московской области на создание и развитие научно-образовательного центра в Черноголовке, специализацией которого, как ожидается, станет альтернативная энергетика. Это направление откроет новые перспективы для развития возобновляемых источников питания и других производств.

Срок службы панелей и аккумуляторов

При выборе солнечной панели можно было остановить выбор на более выгодном предложении — Delta SM 100-12 M в количестве 2 штуки. Но, к сожалению, в наличии у продавца таковых не оказалось, а срок доставки новой партии меня не устроил.

Солнечные панели Delta соответствует стандартам качества IEC61215, IEC61730, имеют гарантию от производителя 10 лет. В течение 10 лет производитель гарантирует сохранение мощности более чем на 90% от паспортной и сохранение мощности на 80% в течение 25 лет.

Про стоимость эксплуатации нужно поговорить отдельно. Конечно, приобретение солнечной электростанции — это не очень дешевая затея. Только стоимость составных частей и материалов обошлась в примерно в 45 000 рублей. Распределительный шкаф с защитными автоматами и перекидным рубильником был приобретен ранее.

Но в моем случае нужно было обеспечить стабильное электроснабжение дачи. Если солнечная станция докажет свою эффективность, можно задуматься о полном переходе на автономное питание.

В этом случае электроэнергию для бытовых приборов будет вырабатывать солнечная электростанция, а для полива можно будет использовать электроэнергию, производимую бензиновым генератором.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Если принять стоимость бензина в 40 рублей за литр, можно приблизительно рассчитать срок окупаемости солнечной электростанции. Если запитать все от бензинового генератора, который будет работать круглые сутки, то получаем 40*24*1,5=1 440 рублей в сутки или 525 600 рублей в год. Конечно, при затратах на приобретение солнечной электростанции в 45 000 рублей, она себя окупит примерно за 1 месяц. Но такое сравнение не совсем правильно, ведь есть еще подключение к сети 220 В.

Стоимость 1 кВт*час для сельской местности составляет примерно 2,90 р. Если рассчитывать потребление только бытовых приборов (аналогично расчету для солнечной электростанции), то в год должно набегать 254 рубля. Окупаемость в таком случае составит 180 лет.

Но, как было написано ранее, солнечная электростанция приобреталась, скорее, для удобства. Если нет света, переключил рубильник и продолжаешь пользоваться электроприборами. Заработать и рассчитывать на скорую окупаемость вложений тут не приходится.

А если продолжать размышлять о возможности заработать на продаже электроэнергии снабжающей компании, то можно вспомнить, что в конце 2019 года были приняты изменения в ФЗ «Об электроэнергетике» в части микрогенерации.

Согласно этим изменениям, объектом микрогенерации считается источник электроэнергии до 15 кВт. Например, солнечная электростанция. Такие объекты могут отдавать излишки электроэнергии во внешнюю сеть, и их обязаны покупать гарантирующие поставщики электроэнергии.

Но для этого должно быть выполнено техприсоединение к сетям (конечно, за отдельную плату, плюс установлен специальный электросчетчик) и заключен договор. Но электроэнергия будет покупаться по средневзвешенной цене оптового рынка. Пока речь не идет о специальных «зеленых тарифах», как, например, в Европе, которые принимаются для стимулирования развития такой генерации.

Как самостоятельно выбрать солнечные батареи для дома

При выборе солнечных панелей необходимо ориентироваться (в общем) на следующие критерии:

мощность (рассчитывается для каждого индивидуально) и КПД;
категорию качества;
нужный вариант энергообеспечения дома (режим работы электростанции);
число солнечных дней по региону (позволяет определиться с периодом окупаемости и эффективностью гелиопанели);
срок эксплуатации и гарантийного обслуживания;
размер имеющейся площади под монтаж батарей.

Гелиопанели по качеству делятся на 4 уровня, которые отличаются долговечностью:

Grade A – высококачественные. Они теряют не больше 5 % от мощности с течением времени .
Grade В – среднего качества. Теряют до 30 % первоначальной мощности.
Grade В – низкокачественные. Мощность снижается на 30 и более процентов.
Grade D – это поломанные фотоэлементы. Идут (главным образом )на переплавку.

Предпочтение желательно отдавать классу Grade А. Но стоят такие модули дорого.

Солнечная электростанция может понадобиться для работы в таких режимах:

Аварийном (на время сбоев в сетевом электроснабжении). Для выбора панели нужно будет подсчитать потребление электроприборов, необходимых при отключении подачи энергии.
Базовом (полная замена питания от сети). Понадобится провести расчет суточного потребления.
Дневном.
В режиме обеспечения работы только некоторых электроприборов.

В зависимости от необходимого режима работы находится комплектация электростанции по требуемому оборудованию и его характеристикам. Что значительным образом отображается на затратах.

Число солнечных дней можно узнать из карты освещенности. Их может оказаться недостаточно для выработки системой необходимого количества энергии, ее окупаемости.

Виды солнечных батарей.

Сегодня производители предлагают в основном три вида солнечных батарей.

По данной теме есть похожая статья – Строительство бани от Фундамента до Крыши.

Монокристаллические.

Позволяют создать наиболее эффективное отопление загородного дома солнечными батареями. Они набираются из большого количества силиконовых ячеек. При попадании солнечного потока на поверхность этих фотоэлементов, внутри активируются электрохимические процессы. В основном монокристаллические батареи содержат 36 ячеек. Это оптимальное количество позволяет создавать легкие и компактные панели. Оригинальное соединение фотоэлементов обеспечивает небольшую гибкость рамке. Благодаря этому параметру монокристаллические батареи легко устанавливаются на неровных поверхностях, обеспечивая правильный угол наклона к световому потоку. Максимальная их мощность достигается при средней температуре окружающего воздуха около 15–25 °C.

Тонколистовые.

В отличие от аналогов предоставляют ряд неоспоримых преимуществ:

для активации фотосинтеза необязательно обеспечивать поток света, перпендикулярно направленный на поверхность солнечных панелей;
благодаря этому их можно устанавливать в любом удобном пользователю месте: крыше, стене здания, на отдельной конструкции;
максимальные потери на тонколистовых батареях в пасмурную погоду составляют всего 15%;
тонкая пленка обеспечивает отличную работу панелей в условиях повышенной запыленности;
прекрасное отопление частного дома солнечными батареями тонколистового типа можно организовать в любом регионе.

Поликристаллические.

Для создания элементов приема солнечного потока на батареях используют поликристаллы кремния яркого синего цвета. Монокристаллические панели применяются при освещении улиц, парков, для электрического снабжения частного дома или дачи, кафе и ресторанов.

Устройство и принцип действия солнечной батареи

Когда-то пытливые умы открыли для нас природные вещества, вырабатывающие под воздействием частиц света солнца, фотонов, электрическую энергию. Процесс назвали фотоэлектрическим эффектом. Ученые научились управлять микрофизическим явлением.

На основе полупроводниковых материалов они создали компактные электронные приборы – фотоэлементы.

Производители освоили технологию объединения миниатюрных преобразователей в эффективные гелиопанели. КПД панельных солнечных модулей из кремния широко производимых промышленностью 18-22%.

Из описания схемы наглядно видно: все комплектующие элементы электростанции одинаково важны – от их грамотного подбора зависит согласованная работа системы

Из модулей собирается солнечная батарея. Она является конечным пунктом путешествия фотонов от Солнца до Земли. Отсюда эти составляющие светового излучения продолжают свой путь уже внутри электрической цепи как частицы постоянного тока.

Они распределяются по аккумуляторам, либо подвергаются трансформации в заряды переменного электротока напряжением 220 вольт, питающего всевозможные домашние технические устройства.

Солнечная батарея представляет собой комплекс последовательно соединенных полупроводниковых устройств – фотоэлементов, преобразующих солнечную энергию в электрическую

Солнечная батарея для дома и дачи – цена и что входит в комплект

В стандартный комплект готового комплекса «под ключ» входят:

фотоэлектрические батареи в нужном количестве и соответствующей совокупной мощности;
солнечные инверторы для обеспечения бесперебойной работы системы;
контроллеры заряда АКБ и сами аккумуляторы (кроме сетевых электростанций);
периферийное оборудование для подключения и защиты – кабеля, соединители, диоды, управляющая электроника, соответствующие крепежные элементы.

Для автономных СЭС применяется полный комплект, и цена увеличится на стоимость аккумуляторов. Для сетевых станций АКБ не требуется, но в перечень необходимо добавить двух тарифный счетчик. Гибридные и комбинированные варианты сочетают в себе возможности автономной работы и соединения с сетью.

Кроме того, покупая солнечную батарею для частного дома, следует иметь в виду, что цена готового комплекта будет увеличиваться, пропорционально совокупной мощности станции.

Варианты размещения

Существует несколько основных вариантов размещения комплектов солнечных батарей для дачи и дома, каждый из которых выбирается в зависимости от ряда обстоятельств.

На земле – при наличии личного или арендованного участка достаточной площади. Преимущества – оптимальное размещение большого количества батарей с потенциальной возможностью изменения их направления на солнце.
На крышах зданий – применяется в основном в условиях плотной застройки и отсутствия подходящего участка для удобного размещения. Главное достоинство – экономия места и минимальное количество кабельных линий.
На воде – используется при наличии доступных водных пространств. Основным плюсом следует назвать повышение среднего КПД установок за счет естественного охлаждения панелей.
Мобильное – для небольших комплектов, используемых для зарядки аккумуляторов транспортных средств, в длительных туристических походах и т.д. Преимущество – в отсутствии привязки к месту за счет малых габаритов и веса.

Если солнечные электростанции для дома размещаются на высоких крышах с большим углом наклона, стоимость комплекта немного увеличится за счет сложности выполнения работ на высоте.

Сколько стоит установка домашней солнечной электростанции

Цена установки солнечных батарей на крыше в основном зависит от двух факторов: вида системы и ее мощности. И если с мощностью все понятно — чем она больше, тем дороже домашняя солнечная электростанция, то о ее видах расскажем подробнее.

Системы электроснабжения с солнечными панелями на крыше дома бывают трех видов:

Автономные — дорого, но без забот. В этом случае дом получает электроэнергию только от солнечных батарей и, возможно, бензинового или дизельного генератора. Для работы системы необходимы аккумуляторы и немало: их емкости должно быть достаточно, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение в темное время суток.
Соединенные с сетью — бюджетно и просто. В такой системе недостаток энергии компенсируется от общей электросети, в нее же отдаются излишки в пиковое время выработки. В этом случае не нужны аккумуляторы, а на отданной энергии можно даже заработать. Но при перебоях в электроснабжении солнечные батареи работать также не будут.
Гибридные — оптимум для больших домов. Эти системы оснащают аккумуляторами, но после их полной зарядки в пиковое время не отключают панели, а передают электроэнергию с них в сеть. Также от сети можно компенсировать недостаток электроэнергии, в том числе и зарядить аккумуляторы.

Аккумуляторные батареи стоят дорого, к тому же их нужно менять раз в 3-8 лет в зависимости от типа аккумулятора и режима использования. Поэтому их наличие сильно удорожает систему. Если брать средние числа, то:

Автономная система на 1 кВт*ч/сутки будет стоить 120-140 тысяч рублей, а при мощности в 5 кВт*ч/сутки ее цена увеличится в два раза — до 280 тысяч рублей

На этом примере видно, что для оценки порядка цен неважно, сколько стоит солнечная батарея на крышу конкретного производителя. Нужна только информация о стандартной цене 1 Вт энергии, которая примерно равна 60-65 рублей

Тип солнечных батарей, их производитель, марка инвертора и контроллера, конечно, влияют на цену, но дают ее изменение на десятки процентов, а не в разы или на порядок.
Соединенная с сетью система на 1 кВт*ч/сутки будет стоить 30-35 тысяч рублей, а при мощности в 5 кВт*ч/сутки ее цена увеличится до 70-80 тысяч рублей.
Гибридная система стоит на 10-15% дороже автономной аналогичной мощности за счет большей сложности монтажа.

При расчете стоимости установки солнечных батарей смотрите цену 1 кВт полностью готовой системы с установкой и без нее. Так вы сможете быстро сравнить предложения разных компаний между собой и выбрать самое выгодное.

Подводя итог

При покупке солнечных батарей, российские жители хотят уменьшить затраты на электроэнергию. Коммунальные платежи за электричество самые большие, это касается частных домов и коттеджей. Это будет эффективно только при установке автономной сетевой (подключенной к общей сети электроснабжения). Средний срок окупаемости одной электростанции для дачи 7-8 лет, срок напрямую зависит от тарифа на электроэнергию и географической широты.

Отдельно отметим, что отопительные системы можно сделать своими руками. Однако лучше попросить помощи у друзей, так как оборудование тяжелое и самому переносить его с места на место сложно. Вот, несколько полезных примеров:

Создание солнечного системы, обеспечивающей горячее водоснабжение, электроснабжение и отопление жилого дома.