Солнечные батареи для дома

солнечная система

Весь лишний вырабатываемый ток попадает в резистор. Для преобразования постоянного электротока в переменный, необходимый для работы бытовых приборов, применяют инверторы.

солнечные панели
Загородный коттедж с установленными солнечными панелями

Преимущества солнечной системы:

  • помещение отапливается в течение года, температуру можно регулировать;
  • не потребуется оплачивать электроэнергию государству;
  • экраны устанавливают для любых необходимых нужд;
  • практически у всех моделей долгий срок гарантии.
солнечная электростанция
Конструкция и схема устройства солнечной электростанции для дома

Весь комплекс солнечной системы очень редко даёт сбои в работе, поэтому не беспокойтесь о замене деталей или самой панели. Если систему устанавливают для отопления дома, требуется изучить исключения. Поскольку не все батареи подходят для этих целей.
География расположения дома – один из важных пунктов. Если в регионе часто стоит облачная погода, система может работать не в полной мере.
расположение дома
Недостатки солнечных систем:

  • сравнительно высокая цена;
  • в некоторых регионах низкая выработка в сравнении с переменным током в доме;
  • нужно подготовить место для всех составляющих системы;
  • долгий срок окупаемости;
  • требуется постоянный уход;
  • неэффективно в регионах с продолжительной зимой и пасмурными днями.

солнечные панели зимой
Несмотря на ряд недостатков, солнечные батареи могут заменить автономное отопление в доме, а также обеспечить электроэнергией бытовые приборы.

Вернуться к оглавлению

Из чего состоит система солнечных батарей для дома

Солнечные системы есть двух видов: фотоэлектрические производители тока малых и больших размеров. К категории малого размера относят экраны мощностью 12-24 В. Они дают электроэнергию для телевизора и еще нескольких приборов, мощность которых не больше 1 кВт.

солнечная система
Схема устройства солнечной системы для коттеджа

Большие модели используют для отопления дома и подачи энергии для всех электроприборов в доме. Однако, если дом будет в несколько этажей, энергии вряд ли хватит.
устройство панели
Есть различия в комплектации системы. Стандартный набор включает в себя:

  • вакуумный солнечный собиратель;
  • контроллер;
  • насос, подающий энергию к отопительной системе;
  • бак для водонагрева 500-1000 литров;
  • электротен.
гелиосистема
Схема конструкции гелиосистемы

От комплектации зависит стоимость всей системы.

Вернуться к оглавлению

Типы солнечных систем

  • Гелиопанели – система, собирающаяся из солнечных элементов – фотоэлектрических преобразователей. В основном применяют системы с полупроводником из кремния.
  • Поликристаллические панели. Это система солнечных батарей, элементы которых изготовлены из кремневого расплава и длительного охлаждения. Производительность 12%. Панель квадратной формы с неоднородной поверхностью.
    поликристаллические панели
  • Монокристаллические панели. Это экраны, состоящие из тонких пластин, которые сделаны из выращенного кремневого кристалла. По внешнему виду это квадраты со срезанными углами. Одна из дорогих моделей. Продуктивность достигает 17%, но есть типы, превышающие этот показатель.
  • Аморфные батареи – кремний наносится на основу. Производительность в облачную погоду и КПД равно 5%. Это дополнительный источник электричества. Легко монтируются на крыше.

    аморфные батареи
    Так выглядят гибкие аморфные батареи

Плюсы батареи:

  1. В солнечный день КПД выше, чем у панелей кристаллического типа.
  2. Может вырабатывать электроэнергию в облачный день.
  3. Если загрязнена батарея, она меньше эффективна.

Недостаток – процент КПД ниже чем у поликристаллических систем.

микроморфные панели
Чертеж с размерами микроморфной солнечной панели

Микроморфные панели. Есть 2 ряда полупроводников. Это увеличивает эффективность батареи. В панели есть наноструктурированный микроморфный слой. Полимерные батареи. Они самые дешевые. Состоят из слоёв полимеров. Выдаёт 5-10% КПД.

Вернуться к оглавлению

Солнечная панель для отопления дома

Для определения количества панелей, обращают внимание на их мощность, чётко определяют их предназначенье.

установка солнечных панелей
Процесс установки гелиосистемы на крышу здания

Кроме экранов потребуются аккумулятор, контроллер, преобразователь.

Сколько нужно солнечных панелей для дома

Для правильного расчёта мощности нужны точные данные потребления электричества на один день. Допустим, 100 кВт/ч в месяц (эту цифру показывает электросчётчик), тогда требуется чтобы панели вырабатывали такое количество тока в месяц.
мощность солнечной панели
Панели производят ток только днём, выдавая максимальное количество в ясную погоду. Если солнечные лучи будут направлены не на батареи, тогда эффективность значительно понизится. Производительность понижается в 15-20 раз в пасмурную погоду. Это учитывают при расчетах.
Поэтому в среднем получается, что солнечная батарея вырабатывает энергию с 9.00 до 16.00. В утреннее и вечернее время производится выработка 30 %, а днем — 70 %.

пиковая мощность батарей
График пиковой мощности солнечных батарей по часам

Поэтому панель 1 кВт (1000 Вт) производит 7 кВт/ч, 210 кВт/ч в месяц. Плюс 3 кВт/ч утро и вечер, но это запас на пасмурный день. Исходя из этого расчёта получается панель на 2кВт производит 420 кВт/ч в месяц, панель на 100 ватт производит в день 700 ватт, за 30 дней 21 кВт.

работа солнечной батареи
Очень хорошо, если панель 1 кВт производит 210кВт/ч в месяц, однако есть нюансы:

  1. Не все дни в месяце солнечные. Для правильного расчёта проводят исследование по прогнозам и вычислить, сколько пасмурных дней выходит за 30 дней. Высчитав количество пасмурных дней из цифры 210 вычитается производство энергии за день. Допустим, 4 дня. Получится 186 кВт/ч.
  2. Также весна и осень, когда идут дожди, световой день короче. Поэтому количество батарей увеличивают на 30-50%.

    классификация панели
    Классификация солнечных панелей
  3. Потеря электроэнергии, уходящая на АКБ и преобразователь.
  4. Зимой батареи практически не работают, поэтому на это время устанавливают альтернативу.

При небольших потреблениях ставят генератор. По договоренности и наличии разрешения, устанавливается ветровая станция для получения электроэнергии.

Расчёт для аккумулятора на солнечную панель

Аккумулятор определённой ёмкости должен обеспечить дом электроэнергией ночью. Допустим, на ночь требуется 3 кВт/ч, АКБ требуется такой же мощности. Мощность аккумулятора 12 вольт 200 А, тогда электроэнергии в нем будет 12 х 200 = 2400 ватт (2.4 кВт). Однако батарея разряжается.

соединение батарей
Схема соединения панелей между собой

Внимание. Нельзя допускать полной разрядки аккумулятора.

АКБ для солнечных систем разряжаются на 70 %, автомобильные – 50 %. Поэтому нужна запасная батарея для замены, в случае разрядки.

Лучше всего использовать такой расчёт. Если за сутки потребляется 10 кВт/ч, тогда рабочая АКБ (аккумуляторная батарея) идентична по характеристикам. В солнечный день батарея заряжается на 20-30 %.

расчет аккумулятора
Расчет и схема подключения аккумулятора к панели

Преобразователь энергии в 220 В имеет КПД 70-80 %. Учитывая все потери электротока в аккумуляторах и преобразователе, общая цифра составляет 40 %.

Вернуться к оглавлению

Установка солнечных батарей на крышу дома: какие факторы нужно учесть

Монтаж солнечных батарей производят двумя методами:

  • с полной переделкой кровли;
  • частичная замена кровли на солнечные панели.
    замена крыши на панели

Батарею устанавливают на южной стороне крыши. Чем больше солнечных лучей попадает на панели, тем эффективнее они работают. Панели крепятся на основание крыши, поэтому оно должно быть прочным. Батареи монтируют под уклоном в 45 º.

углы монтажа панелей
Возможные углы монтажа солнечных панелей

При монтаже солнечной батареи для дома своими руками учитывают следующее:

размещение панелей
Схема размещения панелей на крыше
  • Расположение дома. Если на крышу падает тень от больших деревьев или многоквартирных домов, тогда батареи берут более мощные.
  • Инсоляция – количество радиации солнца, поступающая на землю за короткий промежуток времени. В разных регионах этот показатель отличается. Для уточнения его специалист даёт консультацию.

     уровень инсоляции в различных регионов
    Показатель уровня инсоляции в регионах России
  • Расходы и расчет энергии. Не тратьте большие деньги на мощные батареи для обычного частного дома.

Если после проведенных расчетов остались сомнения, тогда обратитесь к специалисту. Он сделает правильные вычисления и даст рекомендации по выбору панелей и их установке. Смотрите в видео обзор процесса монтажа солнечных панелей на крышу дома.

Правила монтажа солнечных батарей на крышу дома

Установка солнечных батарей для дома на двускатную крышу проста – она под наклоном, а вот с плоской крышей возникают затруднения. Когда панели устанавливаются под наклоном, остаётся зазор. Это будет неудобно при обслуживании панелей, потому что туда будет постоянно попадать пыль и осенняя листва. Для обхода этой проблемы зазор закрывается прозрачным пластиком.

конструкция каркаса
Конструкция каркаса для установки панелей на здании

На тёмную крышу панели не устанавливаются. При перегреве их эффективность снижается. В этом случае делают частичный или полный демонтаж кровли.

чертеж каркаса
Чертеж каркаса рамы для установки батарей
Вернуться к оглавлению

Обслуживание системы солнечных панелей

Чистые панели – залог хорошей работы. На них не должно быть снега, слоя пыли и грязи после дождя, следов от птиц. Все эти загрязнения сокращают работу системы на 7 %, что является существенным.
Ухаживают за панелями регулярно. Поливание чистой водой 4 раза в год. Чистая вода смоет осевшую пыль и скопившуюся грязь. Зимой очищают батареи от снега, а осенью от листвы.
обслуживание панелей
А также следят за контактами панелей. При выходе из строя хотя бы одного контакта его ремонтируют. Обслуживание аккумуляторов требует от себя постоянной проверки заряда. Не допускают разрядки аккумулятора. При постоянных скачках заряд-разрядка внутри батареи рассыпаются пластины. А также время от времени проверяют количество жидкости внутри.
аккумуляторы для солнечной системы
При выборе солнечных батарей учитывается много факторов, влияющих на работу системы. При нахождении проблемы, требуется сразу же найти решение. Иначе, после покупки это выливается в серьезную и нерешаемую проблему. Автономный дом на солнечных батареях — выгодная позиция со стороны экономии.

Читайте также
Бурение скважин на даче
Автор:
Петр Сергеев
( среднее: 5,00 из 5)

Добавить комментарий