Сонячні батареї для приватного будинку: принцип роботи, розрахунок, плюси і мінуси

Космічні станції, а вже тим більше їх енергозабезпечення, для простого обивателя, скоріше, з області фантастики. Важко було уявити, що колись передові технології міцно впишуться в побут заміських будинків, забезпечуючи їх безкоштовної енергією.

Сонячні батареї для приватного будинку вважаються ефективним джерелом електроенергії при відповідних умовах. Природно, виникає ряд питань, але головним з них для домовласників є один - які вибрати на дах приватного будинку, щоб вони дійсно приносили користь у господарстві, забезпечували освітлення, гарячу воду і обігрів будинку.

Принцип роботи ↑

Розглянемо напівпровідники з різними опором, які знаходяться в контакті. Якщо впливати на них потоком світла, то в напівпровідниках починають вивільнятися вільні електрони, причому їх кількості достатньо для отримання електричного струму. Це відомий принцип роботи фотоелемента. Десятки таких елементів в сукупності утворюють фотоелектричний модуль або панель. Залежно від вимог, яким він повинен задовольняти, елементи з'єднують в паралельну або послідовний ланцюг. Від вимог залежить також площа модуля: вона може обчислюватися і парою квадратних метрів, і парою квадратних сантиметрів.

Сонячні батареї для приватного будинку використовують напівпровідники з вмістом кремнію. Характеристики фотоелектричного колектора залежать від того, в якому вигляді представлений цей хімічний елемент. Розрізняють модулі наступних типів:

• Тонкоплівкові. Батареї з аморфного кремнію є натягнуті плівки. Вони дуже зручні у використанні, не бояться пилу і несприятливих умов. Правда, в хмарну погоду їх ККД знижується приблизно на 20%. Ціна сонячних батарей для приватного будинку цього типу відносно невисока, проте, для їх монтажу необхідна велика площа.
• Монокристалічні. Батареї компонують з індивідуальних осередків. Вони знайшли широке застосування в судноплавстві, оскільки максимально захищені від впливу вологи шаром силікону. Їх також використовують на покрівлі, проте, слід пам'ятати, що ці модулі малоефективні при розсіяному світлі. Батареї відрізняються компактними розмірами, відносно невеликою вагою, простотою монтажу.
• Полікристалічні. На відміну від осередків монокристалічного модуля, кристали тут різноспрямовані. Тому менш залежні від прямого освітлення. Ці панелі синього кольору, хоч і не набагато, але дешевше монокристалічних. Після їх установки не тільки забезпечується освітлення приватного будинку від встановлених батарей, але в ряді випадків і вулиць.

Які вибрати панелі ↑

Перш за все необхідно визначитися з типом панелей.

• Для невеликих площ більше підійдуть монокристалічні модулі. По-перше, у них найвищий ККД, по-друге, при однаковій потужності з полікристалічними вони займають значно менше місця.

Порада

Сонячний модуль з монокристалічного кремнію досить просто дізнатися по чорним псевдоквадратам, з яких він складається.

• Для установки на великих площах перевагу потрібно віддати полікристалічним панелям, оскільки купити їх можна за меншу вартість і, завдяки різної орієнтації кристалів кремнію, їх робота в похмуру погоду більш ефективна. Зовні вони представляють собою правильні квадрати запам'ятовується відтінки синього кольору.
• Для нетрадиційних дахів, наприклад, вигнутих або полікарбонатних рекомендовані тонкоплівкові гнучкі варіанти. Для установки модулів не потрібні додаткові металоконструкції, їх просто клеять на поверхню. До того ж подібні системи дуже ефективні в умовах розсіяного світла. Якщо ви живете в регіоні, де сонячна погода - велика рідкість, фахівці рекомендують саме ці батареї.
• Сьогодні будівельний ринок пропонує інноваційні сонячні батареї, які працюють на основі мікроморфного кремнію. Завдяки розширенню робочої частини спектру, сумарна вироблення за рік перевищує результати класичних варіантів. Крім того, до них не пред'являється особливих вимог при установці, що стосуються кута нахилу і розміщення відносно сторін світу. І, нарешті, вони більш доступні за вартістю, оскільки технологія виробництва передбачає використання меншої кількості кремнію.

↑ Скільки коштують для приватного будинку

У таблиці наведено усереднені ціни на сонячні модулі для будинків і дач в порядку зростання.

Сонячні батареї для приватного будинку: ціна

Скільки потрібно ↑

Визначимося з потужністю модуля. Для початку будь-яким доступним способом необхідно порахувати, скільки електроенергії в середньому споживається в вашому домі. Для цих цілей цілком підійдуть рахунки за електроенергію. Далі, потрібно визначити, яку частину цієї кількості ви збираєтеся компенсувати за рахунок альтернативного джерела енергії.

приклад розрахунку

Припустимо середньомісячні витрати становить 300 кіловат-годину, це 10 кіловат-годину в день або 3600 - на годину. У ясний літній день батарея здатна виробляти номінальну потужність протягом шести годин на добу: якщо це модуль в 250 Вт, то його добова потужність становить 1500 ват-година, звичайно, за умови сонячної погоди. Тоді при установці 3 кВт модулів, тобто 12 штук по 250 ват, можна повністю компенсувати витрати.

Автономне електропостачання приватного будинку на батареях залежить від ряду факторів. Крім їх кількості на вироблену потужність істотно впливає інтенсивність сонячних променів і кут їх падіння. Інакше кажучи, продуктивність панелі визначається місцем її розташування, географічною широтою, порою року і доби.

Відгуки домовласників в регіонах, де багато сонця навіть взимку, підтверджують, що завдяки альтернативному джерелу, вони значно менше споживають енергію з міської електромережі.

Як встановити своїми руками ↑

Перш за все потрібно визначитися з місцем розміщення установки. Від цього залежить ефективність роботи батареї, їх ККД.

Оптимальним вважається південний схил даху. Як правило, встановлений елемент і напрямок променя повинні складати 40-60 °, хоча більш привабливим є варіант, що допускає регулювання.

Рекомендації по установці ↑

• Між модулем і дахом необхідно залишати вентзазоре. Він необхідний для розсіювання надлишкового тепла з нижньої сторони пристрою.
• Кріплення виконують або за допомогою притискних фіксаторів, або болтів, для яких на нижньому краї рами передбачені отвори. Кріпильні елементи повинні мати антикорозійне покриття.

Увага!

Корпус конструкції категорично не можна свердлити або допрацьовувати іншим способом. Будь-яка подібна «самодіяльність» чревата припиненням гарантії.

• Сонячну панель підключають згідно з інструкцією виробника, не порушуючи правил електробезпеки. Для монтажу використовують одножильні з міді з мінімальним перерізом в 4 кв. мм. Якщо дроти нестійкі до УФ-випромінювання, то їх необхідно ховати в гофр для зовнішніх робіт.
• Для підключення використовують спеціальні конектори МС4. На пристроях є всі необхідні роз'єми. Перед його включенням систему перевіряють на відповідність даним, зазначеним у паспорті.

На замітку

Якщо напруга при холостому ході системи не відповідає вказівкам в паспорті, значить установка виконана невірно.

І ще одне зауваження: максимальний ампераж і напруга гарнітури батарей не повинен бути більше параметрів додаткових електроприладів: контролера і перетворювача.

Як працюють: відео ↑

© 2019 stylekrov.ru