Содержание
Оглавление:
Среди нас существует множество источников бесплатной энергии, самая доступная и выгодная – солнечная. Для её добычи используются специальные элементы – солнечные панели. О том, что понадобится для устройства солнечной электростанции в частном доме, о нюансах использования солнечной энергии мы сегодня и поговорим.
Составные части солнечной электростанции
Условно можно выделить две группы систем солнечных батарей – с малыми и большими панелями. В первом случае речь идет о аккумуляторах, способных «выдавать» до 24 В. Для полноценного обеспечения дома электроэнергией потребуются панели второго типа. Рассмотрим устройство подобных систем.
Солнечные элементы
Важнейшей частью солнечной электростанции являются сами элементы. Они выполнены из специального материала, который способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую.
Панель состоит из нескольких отдельных элементов, которые соединяются в сборки последовательно и параллельно. При параллельном соединении увеличивается выходное напряжение, при последовательном – выходной ток.
У каждой солнечной панели есть несколько основных характеристик, которые стоит учитывать при выборе.
Мощность (Вт)
Подбирается с учетом уровня оснащения электрическими приборами. Так, семья из трех человек, потребляет около 5 кВт/ч ежедневно. Значит, суммарная мощность фотоэлементов не должна быть меньше 1500 Вт. Есть еще ряд нюансов, которые надо учитывать.
Напряжение (В)
Для частного дома предпочтительней системы, которые выдают 24 В
Металлический или пластиковый. Первый тяжелее, но долговечнее.
Коннекторы или выводы. Первый вариант практичнее и надежнее, но стоит дороже.
Не забывайте, что вам придется регулярно чистить элементы от грязи и пыли. Делать это гораздо удобнее, если панели находятся в надежной металлической рамке.
Солнечные панели можно купить уже готовыми, но гораздо выгодней и удобнее собрать их самому. Так вы сможете неплохо сэкономить. Сами элементы можно заказать в интернете. Соединяя их параллельно и последовательно, вы сможете добиться необходимой мощности и напряжения. Для каркаса можно использовать алюминиевые уголки и лист стекла или прозрачного пластика.
Помните, что пластик со временем может помутнеть, что уменьшит количество энергии, получаемой с панелей. Стекло в этом плане более долговечно, но оно менее прочное.
Контроллер
Контроллер распределяет заряд между потребителем и аккумулятором. Если мощность, выдаваемая солнечными батареями, больше потребляемой, то остаток идет на зарядку аккумуляторов. Если же мощность нагрузки больше, чем выделяют элементы, то в работу подключаются аккумуляторные батареи.
Контроллер так же обеспечивает правильный заряд аккумуляторов. Выбирать его стоит исходя из мощности солнечных батарей, емкости аккумуляторов и величины нагрузки. Современные контроллеры могут сообщать вам всю информацию о вашей станции через интернет.
Батареи
Аккумуляторы накапливают излишнюю мощность с солнечных батарей, что позволяет пользоваться электричеством и в ночное время суток. Кроме того, если размер потребляемой электроэнергии превышает максимально возможное производство в панелях – подключается аккумулятор.
Самый важный параметр АКБ – емкость. Минимальная необходимая емкость аккумулятора – это то количество электроэнергии, которое вы потребляете за ночь. Если в темное время суток вы потребляете 2 кВт/ч, то и аккумулятор должен отдавать не менее 2 кВт/ч.
Емкость рассчитывается следующим образом:
Необходимая емкость=потребление (Вт/ч)/напряжение АКБ (в вольтах).
Если вы потребляете 2 кВт/ч, а напряжение аккумулятора равно 12 В, то необходимая емкость равна 166 А/ч (2000/12).
Но КПД батареи не 100 %, а 70 или даже 50 %. В облачность выработка электроэнергии сильно снижается, поэтому надо рассчитывать АКБ, исходя из потребления за двое суток. Тогда, в случае пасмурной погоды, вы сможете комфортно дождаться солнечных дней.
Инвертор
Инвертор преобразует 12 В с аккумуляторной батареи в 220 В для работы приборов. Главный его параметр – мощность. Рассчитывается она из потребления электроэнергии всеми приборами в один момент времени.
Это значение надо подбирать с запасом, так как КПД данного прибора далеко не 100 %. При подключении нагрузки с суммарной мощностью большей, чем способен отдать инвертор, он просто сгорит или уйдет в защиту.
Есть один нюанс при выборе инвертора. Приборы с электродвигателем (холодильник, дрель, пылесос и т.д.) требуют для работы чистую синусоиду. Поэтому при выборе инвертора следует обращать внимание не только на мощность, но и на тип выходного напряжения.
Проводка
Провода соединяют все элементы воедино. Выбирать их стоит исходя из мощности, которая по ним протекает. Запас в этом случае необходим, так как на проводах может теряться часть выдаваемой энергии.
Если провода работают на пределе своих возможностей, то они могут греться, что приведет к пожару.
Солнечные батареи обычно устанавливаются на крышу дома, но если крыша расположена неудачно, то их можно установить и на земле, используя специальные крепления. В этом случае оборудование будет удобно очищать от грязи и пыли.
Направление установки также играет большую роль. Необходимо выяснить, в какой стороне продолжительность освещения солнечных панелей будет максимальна для вашего региона.
Интересные факты
Батареи на солнечной энергии имеют ряд особенностей, о которых многие люди не подозревают. Мы подобрали интересные факты, которые могут поменять ваше представление об этом источнике электроэнергии.
Монокристаллические панели перестают аккумулировать солнечную энергию даже при частичном затемнении. Поликристаллические элементы в таких же условиях лишь снижают выдаваемую мощность.
На качество работы влияет инсоляция – чем она ниже, тем больше вам потребуется пластин.
Количество пластин не зависит от общей площади крыши.
Установка солнечных батарей в целях экономии – долгосрочные инвестиции. Цена качественной системы может достигать десятков тысяч долларов, окупаемость настанет через несколько десятилетий.
Панели служат не более 50 лет, аккумуляторы – до 10 лет. Проблема утилизации фотоэлементов в России не решена.
Можно сэкономить на оборудовании, если воспользоваться онлайн – площадками по покупке/продаже модулей.
Зачем нужна солнечная батарея?
Солнечная батарея и зарядное устройство на ее основе – отличный выход для тех, у кого нет постоянного доступа к электричеству. А еще солнечную батарею по достоинству оценят те, кто хочет сэкономить на электроэнергии, а также те, кто заботится об окружающей среде.
Итак, в чем преимущества зарядных устройств на солнечной батарее?
1. Вы больше не зависите от подачи электричества. Без разницы, аварийное это отключение или постоянное, вам не нужно волноваться, что ваши приборы перестанут работать, что очень актуально для местности, в которой часто обрываются линии электропередачи.
Название «солнечная батарея» не значит, что устройство запасает энергию только в яркий безоблачный день. Современная техника шагнула настолько, что новые солнечные батареи способны аккумулировать свет даже ночью или в пасмурную погоду, делая подачу электроэнергии в дом бесперебойной.
2. Солнечная батарея – выгодная инвестиция в будущее. Если у вас есть первоначальная возможность вложиться в альтернативные источники энергии, то можно перевести на солнечную энергию весь дом, что полностью окупится уже через несколько лет, а потом начнет приносить прибыль. Таким образом вы обеспечите электроэнергией не только свой мобильный телефон или планшет, но и всю крупную домашнюю технику.
Также можно комбинировать обычную электроэнергию с солнечной (либо с помощью солнечной батареи, либо солнечного коллектора), сокращая затраты на отопление, нагрев воды и электричество примерно на 30-60%.
При этом не стоит забывать, что и у солнечных батарей есть свой срок эксплуатации, который зависит от качества и мощности модели, поэтому когда-то вам придется их заменять. Также стоит учитывать габариты солнечной батареи – чем больше электроэнергии она должна дать, чем больше будет солнечная панель, которая улавливает свет.
3. Еще одна причина обзавестись солнечной батареей – отсутствие вреда для окружающей среды, так как при преобразовании солнечной энергии в электричество не происходит никаких вредных для экологии и ресурсозатратных процессов, которые уничтожают исчерпаемые запасы природных ископаемых, загрязняют воду и воздух.
Как работает зарядное устройство на солнечной батарее?
В механизме преобразования солнечного света в электроэнергию нет ничего сложного: солнечная панель батареи улавливает свет и преобразовывает его в электрический разряд, который накапливается в аккумуляторе. Чем мощнее батарея и чем ярче солнечный свет, тем быстрее энергия накопится на аккумуляторе. Емкость аккумулятора изменяется в мАч (миллиампер/час), чем больше величина, тем мощнее аккумулятор. Выходной ток 1А пригоден для всей стандартной техники, ток 2,1А нужен для некоторых современных устройств вроде планшетов и смартфонов.
Большинство солнечных батарей обладают высокими параметрами прочности, ведь расположены они вне помещения. Они выдерживают широкий температурный диапазон, водонепроницаемы, ударопрочны.
За последние года стоимость солнечных фотоэлектрических панелей уменьшилась в несколько раз. Снижается также стоимость комплектующих для солнечной энергосистемы. Низкая стоимость солнечных батарей, а также увеличивающаяся стоимость на энергоносители (в т.ч. и на электроэнергию от сети) делает покупку и установку солнечных фотоэлектрических электростанция в доме все более привлекательным.
Снижающаяся стоимость солнечных батарей делает их не только способом использоваться экологически чистую электроэнергию, но и хорошим вложением денег.
Спросите себя, какие из ваших покупок за последние лет 10 генерировали вам денежный поток? Почти все, что мы покупаем, приносит нам какую-то пользу, но не приносит нам денег. Если мы посмотрим на затраты, которые требует любой дом, то практически все они только потребляют эти деньги — ремонт, покраска, уход за домом, улучшения в доме, любые строительные работы — без всякой надежны на возврат денег. В то же время любая правильно установленная фотоэлектрическая система производит электроэнергию в каждый момент, когда на солнечную батарею падают солнечные лучи. Эта электроэнергия замещает энергию, которую в противном случае вы потребили бы от сети, и должны были бы за нее заплатить. Т.е. солнечная батарея постоянно производит положительный поток денег, который обеспечивает возврат (полный или частичный) вложений на ее покупку.
Лет 10-20 назад мы бы сказали, что окупаемость солнечных батарей — «где-то там, когда-нибудь». Теперь же мы уже можем посчитать срок окупаемости, и он будет в пределах от нескольких лет до 10-15 лет — в зависимости от того, какая мощность системы и в каком регионе и в каких режимах работает солнечная электростанция. Если же система автономная, то окупаемость ее сравнивается с альтернативным вариантом, которым обычно является бензо- или дизельгенератор. В этом случае окупаемость солнечной энергоустановки составляет от нескольких месяцев до нескольких лет.
Что мотивирует покупателей солнечных батарей?
Мы провели анализ мотивов к покупке наших клиентов, и можем сказать, что основными мотивами к покупке являются (в порядке популярности):
- Желание быть независимым от электросетей и от аварий в сетях
- Интерес к новым технологиям
- Озабоченность экологическими проблемами
- Новым мотивом в последние годы является желание быть независимым от роста цен на электроэнергию. При покупке солнечной батареи для дома вы «фиксируете» стоимость электроэнергии, которую она производит. Можете ли вы представить, что вам сейчас предложили бы купить бензин по цене, которая была 20 лет назад — менее 2 рублей за литр? При покупке солнечной батареи для дома вы можете «зафиксировать» цену на генерируемую солнечной электростанцией электроэнергию на 20-40 лет вперед.
Несмотря на то, что в России мало кто всерьез воспринимает экономические преимущества солнечных батарей, все больше людей в России положительно воспринимают солнечные батареи и расценивают ее как выгодную инвестицию. Когда покупаете солнечные батареи для своего дома, вы вкладываете редкий продукт — такой, который совмещает в себе высокий срок службы, практически нулевые расходы на содержание, и при этом может генерировать энергию. Для многих покупателей солнечных батарей эти 3 фактора были стимулом при покупке. Сейчас же к этим стимулам добавилась и финансовая выгода. Все больше людей в России, как и во всем мире, устанавливают у себя дома солнечные батареи. Кто знает, может после прочтения этой и других статей про солнечные фотоэлектрические электростанции вы тоже решитесь на такое вложение денег?
Цена на солнечные батареи падает, в то время как цены на бензин растут
Когда мы рассматриваем реальную стоимость электроэнергии, мы должны смотреть шире, чем просто на цену кВт*ч от центральных сетей. Традиционное топливо имеет реальное влияние на окружающую среду, на здоровье общества и на экономику. Существует цена загрязнения окружающей среды от сжигания топлива, а также при добыче, переработке и транспортировке топлива. Это загрязнения влияет на здоровье общества и на экологию. Электрическая энергия, полученная при сжигании угля или природного газа никогда не сможет превысить количество энергии, затраченное на добычу, транспортировку и переработку угля или природного газа. В отличие от традиционных источников, фотоэлектрические солнечные батареи производят чистую энергию в течение десятков лет, при этом энергетическая окупаемость наступает через 3 и менее лет— и это настоящее чудо фотоэлектрической технологии.
Электроэнергия от сети оплачивается по мере ее потребления. При этом платежи будут всегда, пока вы потребляете электричество. В противоположность этому, большая часть затрат на фотоэлектрическую систему оплачивается в момент установки системы. После этого получаемая электроэнергия бесплатна. В экономических терминах, окупаемость солнечной PV системы зависит от 3 факторов — солнечного ресурса, стоимости электроэнергии от альтернативного варианта (сеть, генератор или другой), а также политики поддержки экологически чистых источников энергии, которая есть в стране или регионе. Несмотря на то, что электроэнергия от централизованных сетей стоит не очень дорого, инфляция, а также историческое повышение цен на электроэнергию делает неизбежным повышение тарифов на электроэнергию в будущем. Все это приводит к окупаемости солнечных фотоэлектрических систем еще быстрее.
Независимость от электрических сетей является также важнейшим мотивирующим фактором при покупке и установке солнечной энергосистемы в вашем доме. Очень многие наши клиенты хотят отсоединиться от сетей, не говоря уже о том, что при отсутствии существующего подключения к сети стоимость автономной системы может быть даже ниже стоимости подключения к сетям. Автономные системы не зависят от аварий в сетях, не зависят от изменения цен и политики местных энергосетей. Цена участков земли, удаленных от сетей, обычно гораздо меньше, и сэкономленные деньги могут быть с успехом потрачены на покупку системы автономного электроснабжения. Во многих случаях стоимость такой системы гораздо дешевле прокладки электрических сетей к участку.
При оценке различных вариантов энергоснабжения (сеть, фотоэлектрическая система, генератор или ветроустановка) становится понятным, что солнечная фотоэлектрическая система производит недорогую электроэнергию. Солнце светит везде и доступно каждому бесплатно. Кроме того, если сравнивать с приведенными выше примерами, эксплуатационные расходы на солнечную энергосистему будут гораздо ниже из-за отсутствия движущихся частей, экстремально высокой надежности солнечных батарей и минимального обслуживания.
Ждать, когда солнечные батареи еще подешевеют, или установить солнечную энергосистему у себя в доме прямо сейчас? По нашему мнению, вопрос риторический — конечно, именно сейчас самое время купить и установить солнечные батареи у себя на крыше дома или на дачном участке.
Мы устанавливаем солнечные батареи и системы автономного и резервного электроснабжения для загородных домов и удаленных потребителей уже 15 лет. За это время ни один из наших клиентов не пожалел о затраченных на свою электростанцию денег.
В конце-концов — это здорово: использовать передовые технологии, заботиться об экологической чистоте, думать о будущем, и при этом еще и получать бесплатную электроэнергию!
Перейдите в наш Интернет-магазин для просмотра цен и покупки солнечных батарей. У нас также есть готовые комплекты оборудования для солнечных электростанций — удобно покупать все в одном месте с гарантией на правильность подбора составляющих комплекта.