Электричество от солнечных батарей для дома – стоимость комплекта и целесообразность установки

25 Окт

Содержание

Подключение солнечных батарей для отопления частного дома

11.10.2014

Отопление – самая затратная статья в квитанции об оплате за жилище. Современная тенденция развития рынка такова, что традиционные источники энергии дорожают. Однако расходы можно снизить, если задействовать возобновляемые природные ресурсы, которые доступны совершенно каждому.

Одно из решений проблемы – установить солнечные батареи для отопления дома. Всего один квадрат покрываемой площади позволит получить и переработать до 1300 кВт*ч энергии Солнца, часть которой можно направить на другие хозяйственные нужды (электроснабжение, подогрев воды и т. д.).

Современные солнечные кремниевые батареи представляют собой приборы, которые захватывают энергию солнца и преобразуют ее в электрическую. Основной принцип их работы основывается на физическом явлении фотоэлектрической реакции.

Содержание статьи:

Принцип работы

Выпускаемые сегодня модели способны вырабатывать электроэнергию даже в облачную и слишком пасмурную погоду. Однако КПД одного модуля

сравнительно невысок и составляет скромные 15-25%, вырабатывая в среднем 50-300 Вт электроэнергии в зависимости от текущей окружающей обстановки. Для достижения высокой производительности необходимо подключение нескольких, а иногда и десятков элементов в единую сеть.

Фотографии частных домов с подключенной системой солнечного отопления

Если говорить об отопительной системе на основе солнечных батарей, классическая схема состоит из трех элементов:

  1. Рассмотренный солнечный модуль, вырабатывающий электроэнергию
  2. Тепловой аккумулятор – изолированный от тепловых потерь бак, в котором находится нагреваемый Тэнами теплоноситель
  3. Отопительный контур, состоящий из трубных магистралей и радиаторов отопления, по которому теплоноситель циркулирует принудительным или естественным образом и отдает тепло окружающей среде

Видео — Дом на солнечных батареях

В зависимости от предпочтений и конкретной выбранной реализации солнечные батареи для отопления дома могут использоваться в других модифицированных схемах отопления, когда вместо коллектора устанавливается электрический котел проточного типа. Покупка необходимого оборудования обойдется дороже, однако отопление будет более практичным и экономичным.



Клик для увеличения

Еще один из вариантов реализации отопления на солнечных батареях – использование электрических обогревателей, теплых полов, электрических конвекторов и т. д. Таким образом, полученная электроэнергия потребляется для питания отопительных электроприборов. К подобным схемам прибегают лишь в небольших загородных домах.

Устанавливать солнечные коллекторы рекомендуется на крыше дома с южной стороны. Чтоб обогреть коттедж площадью свыше 100 квадратов, необходимо покрыть фотоэлементами до 35-40 кв. м. В доме нужно отвести отдельное помещение для размещения монтируемого отопительного оборудования – котельную.

Положительные и отрицательные стороны

Использование альтернативного отопления частных домов имеет свои неоспоримые преимущества. Установка и последующая эксплуатация солнечных модулей обладает следующими положительными сторонами:

  • Продолжительный эксплуатационный срок – до 25-40 лет без необходимости дорогостоящих профилактических работ
  • Лишнюю накопленную и переработанную солнечную энергию можно будет расходовать на другие нужды
  • Независимость от служб ЖКХ и значительное уменьшение счетов за отопление
  • Дом будет обогреваться на протяжении всего года

Однако имеются некоторые нюансы, которые ограничивают эксплуатацию отопления на солнечных батареях. Самый первый из них – географическое проживание. В том или ином районе солнце греет по-разному. Если оно появляется через сутки или лишь на пару часов в день, переоборудовать отопительную систему становится экономически невыгодно и следует подумать о других альтернативных источниках энергии (тепловые насосы, ветряные станции, биологическое топливо).



Клик для увеличения

Среди прочих отрицательных сторон можно отметить:

  • Высокие первоначальные затраты
  • Сложность монтажа оборудования
  • Необходимость в резервном источнике отопления

Выбираем подходящий солнечный коллектор

Необходимо ознакомиться с рынком и выбрать самые подходящие солнечные батареи для отопления дома. Они бывают 3-х типов:

  • Воздушные – внутри них располагается воздух и абсорбирующий тепло элемент. Несмотря на скромную стоимость, они должного распространения не получили, так как характеризуются низким КПД
  • Вакуумные – внутри располагаются определенного диаметра стекло трубки, содержащие в себе трубки меньшего диаметра, по которым циркулирует теплоноситель. Между трубками создается вакуум, характеризующийся высокими теплопроводящими свойствами
  • Плоские – наиболее распространенные коллекторы. Они представляют собой короб, лицевая сторона которого накрыта стеклом. Под ним пролегает абсорбирующий тепло элемент, который контактирует с трубками, содержащими теплоноситель. Энергия последнего забирается и аккумулируется в электрическую

Видео тест

Когда стоит обратить внимание на солнечные батареи

Переоборудовать стандартную отопительную систему в более современную и установить солнечные батареи для отопления дома можно в любой момент. Однако останавливаться на таком решении стоит лишь при выполнении нескольких важных правил:

  • Была произведена проверка уровня инсоляции мастером, на основании результатов которой удалось узнать, насколько эффективным будет каждый квадратный метр установленных батарей. Она даст возможность определить наиболее оптимальную покрываемую модулями площадь
  • Дом необходимо обязательно утеплить, чтобы снизить уровень нежелательных потерь тепла
  • Стоит проанализировать каждый из месяцев отопительного периода. Если количество солнечных дней менее 20, большую часть времени небо затягивают тучи и облака, гелиосистемы рекомендуется заменить тепловыми насосами
  • Обязательно должна присутствовать резервная отопительная система, чтобы обезопасить себя от непредвиденных обстоятельств

Как подключить солнечную батарею

Прежде чем начать подключение солнечных батарей к отопительной системе, необходимо определиться с типом циркуляции теплоносителя по трубным магистралям:

  • Принудительная
  • Естественная

Наиболее востребованной считается система с принудительной циркуляцией. Ее обустройство обойдется дороже за счет приобретения дополнительного оборудования и автоматики. Однако многие владельцы собственных домов ставят превыше комфорт и практичность.



Клик для увеличения

Классическая схема подключения солнечной батареи к потребителю выглядит следующим образом:

  1. Вначале по всем правилам на крыше размещают закупленные солнечные элементы и соединяют их друг с другом
  2. В отведенном помещении необходимо установить контроллер, который будет следить, сколько энергии производится в данный момент
  3. За контроллером должны идти аккумуляторы, которые будут накапливать в себе лишнюю энергию и снабжать ею в тех ситуациях, когда солнечные модули не справляются со своей задачей
  4. За аккумуляторами устанавливается инвертор, который служит для преобразования электрической энергии к требуемым характеристикам
  5. За инвертором располагаются потребители, роль которых может выполнять электрический котел отопления, накопительные баки с Тэнами, обогреватели и прочие греющие установки

Если солнечная батарея подключается к водяному отоплению с принудительной циркуляцией, на выход коллектора, обратку и бак-накопитель устанавливают датчики температуры (термостаты), которые подсоединяются к автоматике. Последняя в свою очередь будет управлять работой всей системы, при определенных условиях включать или выключать ее.

Наиболее просто осуществляется подключение солнечных модулей к отоплению с естественной циркуляцией. Однако автоматизировать ее будет очень сложно. Необходимо придерживаться следующих правил:

  • Накопительный бак располагают выше уровня коллектора
  • Нижний вывод подключается к обратке
  • Верхний вывод подключается ко входу разогретого теплоносителя

Прочие нюансы подключения

Предусмотреть солнечные батареи для отопления дома необходимо на этапе проектирования или строительства дома, чтобы избежать лишних хлопот. Нужно придерживаться нескольких важных правил:

  1. Установка батарей должна вестись преимущественно на южной стороне. Перед модулями не должно располагаться деревьев или более высоких построек, которые будут преграждать путь свету или отбрасывать на них свою тень – это существенно снизит эффективность
  2. Необходимо убедиться, что стропильная система обладает достаточным запасом прочности. Она должна выдерживать не только закрепленные модули, но и снежный покров в зимний период, иначе может произойти обрушение кровли

  1. Оптимальный угол ската крыши – в интервале 30-45 градусов в зависимости от того, как высоко поднимается на протяжении суток солнце
  2. Чтобы увеличить эффективность отопительной системы или распараллелить несколько контуров, иногда ставят более одного накопительного коллектора
  3. К гелиосистемам рекомендуется подключать отопительные контуры с более низкой температурой циркулирующего теплоносителя (панельные змеевики, водяные теплые полы и т. д.)

В заключении

Решившись установить солнечные батареи для отопления дома, необходимо быть готовым к большим первоначальным затратам. Стоимость требуемого оборудования и проводимых работ обойдется от 30 тыс. и выше в зависимости от сложности отопительной системы, выбранных модулей и их количества.

Окупаемость также зависит от большого числа факторов. Если зимы холодные, солнечные и продолжительные, сэкономить затраченные средства удастся через 2-3 года при эксплуатационном сроке до 30 лет. Однако не стоит торопиться, узнав подробнее о других альтернативных методах отопления.


Вам может понравиться

v-teplo.ru

Какие выбрать солнечные батареи для дома и как произвести монтаж

Поверхностное изучение снабжения электроэнергией с помощью солнечных батарей для дома показывает, что система весьма легкая и состоит из 4 компонентов, тесно связанных между собой.

Но изучив принцип работы, подбора и управления солнечными панелями, появляется легкая озадаченность и трудности в решении довольно простых задач. Очень много зависит от правильной сбалансированности всех элементов, иначе это обернется непредвиденными финансовыми потерями или поломкой наиболее слабого оборудования и последующей неработоспособностью.

Полное снабжение электроэнергией

Вначале стоит понять, сколько энергии необходимо для пользования приборами в доме. Чтобы определить данное число, нужно рассчитать пиковую одновременную нагрузку на систему и определить примерное, среднесуточное потребление электроэнергии.

Среднесуточное потребление электропитания от панелей определить сложнее, так как все оборудование в доме работает по-разному, но желательно. Для этого проведите замеры истраченного количества электроэнергии на протяжении 1-2 недель и выведите среднее число. Если вычислить это в силу незнания законов физики очень сложно, советуем воспользоваться специально подобранными режимами.

Смотрим видео, экономия или нет:

Данный режим предусматривает полное отсутствие прочего сетевого оборудования. Как показывает практика, среднее количество потребления электричества от солнечных батарей для частного дома в домике за городом колеблется в пределах 600-1500 кВт.

Под комфортным электроснабжением имеется в виду полное отключение таких приборов, как, обогреватели, электрочайники, электроплиты, конвекторы и т.д. мощность которых превышает 2 кВт. Среднее потребление энергии в месяц при таком снабжении будет около 200-500 кВт.

Умеренное потребление

Режим потребления энергии солнечных панелей вводит существенные изменения, сохраняя при этом достаточный уровень комфорта. Исключается всяческий вид электрического подогрева. Стирка, глажка, работа с электроинструментом проводится только при очень активном солнечном сиянии. Среднее ежемесячное потребление в этом случае сокращается до 100-200 кВт.

В остальных случаях, если потребуется меньше электричества или потребление энергии от солнечных батарей будет использоваться как резервное питание при отключении основного источника света, тогда можно обойтись и батареями на 50-100 кВт.

Принцип работы

Принцип работы солнечных батарей для дома основан на производстве постоянного тока фотоэлектрическим генератором. Сам фотоэлектрический генератор поглощает солнечную энергию, превращая в электрическую. Для превращения используя полупроводники, состоящие из кристаллов кремния.

Частички квантового света поглощаются полупроводниковыми пластинами. Происходит выталкивание атома элемента с орбиты.

В итоге имеем огромное количество электронов, которые используются для создания тока. Они помещаются в аккумулятор или отправляются прямо к устройству, которому необходимо питание.

Но необходимо понимать, что достаточной мощности для бытовых нужд от солнечных панелей для дома с 1-2 плитами ждать не стоит. Для питания электроэнергией целого дома такие плиты собирают в большие панели. Площадь панелей зависит от потребностей и может быть с десяток квадратных сантиметров и даже более чем квадратный километр. Чем большую площадь занимают солнечные плиты, тем большую продуктивность они будут нести в себе.

Однако, мощность потока электронов зависит не только от площади солнечных батарей. Весомым фактором является правильный угол падения лучей на поверхность и солнечная активность.

Помимо основного элемента преобразования солнечной энергии в электрическую, необходимо использовать другие элементы для подачи ее в сеть:

  • Контроллер аккумуляторного заряда, не позволяющий самовольно разряжаться и потреблять больше электронов, чем он может поместить в себя.
  • Сама батарея, накапливающая энергию и выравнивающая перепады в напряжении, которые случаются при изменениях в интенсивности освещения.
  • Инвертор, служащий для преобразования тока в переменный.

Все эти элементы в совокупности принято называть системой автономного снабжения электроэнергией.

Характеристики солнечных батарей

Все устройства, которые питают или питаются электроэнергией, имеют собственные характеристики и документацию по использованию. Каждая новая модель устройства имеет небольшое расхождение в использовании или дополнительные возможности. То же касается солнечных батарей.

Смотрим видео, принцип работы:

К примеру, возьмем комплект панелей площадью 20 сантиметров квадратных. Ее мощность будет равна 10 ваттам. При критической нагрузке напряжение будет колебаться в пределах 25 вольт. Коэффициент полезного действия данного модуля будет равен 15% и прослужит она минимум 20 лет. Вес такой плиты будет примерно 2 килограмма

Этапы монтажа панелей

Кто не хочет вызывать мастера для установки солнечных батарей, сэкономив немалую сумму денег, советуем следовать дальнейшим инструкциям.

  1. Размещать батареи следует по направлению наибольшей освещаемости на протяжении всего дня. Убедитесь, что соседние сооружения и здания не будут затенять панели. Самое оптимальное решение – установка солнечных батарей на крыше здания. Если это невозможно, придется потратиться на специальные опоры для установки на участке.
  2. Чтобы получить максимальную выработку энергии, стоит принять во внимание требуемый азимут и наклон. Если вы находитесь на северном полушарии, оптимально устанавливать плиты в южном направлении. Вертикальный и горизонтальный угол наклона устанавливается исходя из географических координат и времени года. Для этого стоит воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами расчета угла.
  3. Необходимо учитывать и погодные условия. Дождь и снег могут уменьшить выработку энергии в несколько раз, или вовсе приравнять к нулю. Следовательно, очень важно обеспечить свободный доступ к панелям для очистки.
  4. Если вы устанавливаете огромное количество батарей в несколько рядов, тогда расстояние должно быть не меньше чем 1.7 от высоты ряда.
  5. При монтаже солнечной станции для дома не используются никакие особые крепежи. Все крепления можно приобрести в магазине, где будете покупать плиты. Каждый модуль оснащен специальными отверстиями для крепления.

Разбираем эффективность панелей

Коэффициент полезного действия бытовых солнечных панелей для дома очень низкий, однако, это один из наиболее эффективных и выгодных источников получения энергии среди множества автономных конструкций.

Смотрим видео, этапы монтажа:

Но из-за непостоянного солнечного свечения, такой вид выработки энергии чаще приравнивают к дополнительному, а не к основному. Причиной этому является высокая стоимость плит и низкий КПД. В солнечный день без туч при работе 1 квадратного метра солнечной батареи вырабатываемой энергии не хватает даже для активного провождения времени за компьютером.

Следовательно, чтобы получить достаточно серьезную мощность, панели солнечных батарей объединяют в небольшие станции. К примеру, мини-станция на солнечных батареях площадью в 10 квадратных метров способна вырабатывать чуть более одного киловатта энергии. Этого будет достаточно для работы нескольких лампочек в доме и компьютера или телевизора.

Для полноценного потребления энергии без необходимости использовать дополнительные источники питания (в условиях ежедневного активного солнечного свечения) 30-40 квадратов солнечных панелей будет достаточно. Но вот на финансовом плане такая покупка отразится очень сильно. Стоимость панелей размером в 40 метров обойдется минимум в 10000 долларов.

Солнечные батареи для загородного дома — это:

  • Полностью независимый от дополнительных финансовых трат источник питания
  • Очень долгий срок службы (не менее 25 лет)
  • Независимость работы панелей (при выходе нескольких панелей из строя вас дом по-прежнему будут питать работающие)

Также недавно наш рынок посетили солнечные обогреватели для дома, которые способны поддерживать необходимую температуру в доме зимой. Разработка не инновационная, однако, лишь редкие пользователи пока еще доверяет такому способу отопления дома.

generatorvolt.ru

Солнечные батареи для частного дома: расчет, стоимость, реальные отзывы

Альтернативные источники получения электрической энергии становятся все более востребованными, ведь они дают возможность сделать свое жилье энергонезависимым, при этом позволяют дополнительно экономить на оплате счетов. Естественно, многие предварительно хотят узнать, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, дабы точно понимать, на какие расходы нужно быть готовыми изначально.

Чтобы определиться с окончательной ценой, необходимо провести определенные расчеты, позволяющие определить мощность оборудования и условия функционирования. Исходя из этого, и определяется расчетная стоимость.

Проводим расчет мощности

Расчет солнечных батарей для частного дома проводится с учетом общей энергетической нагрузки, возлагаемой на будущую конструкцию. То есть, от того, сколько именно электричества нужно для полного обеспечения вашего жилья:

  • если вы хотите создать полноценную станцию, нужно ориентироваться на панели в 150-250 ватт;
  • если вам нужно сделать освещение для дачного домика, достаточно панелей в 50 ватт.

Рассчитываем потребление энергии

Прежде, чем покупать солнечные батареи для частного дом, отзывы о которых в подавляющем большинстве положительные, нужно определиться с общей мощностью всех питаемых приборов:

  • учтите все приборы, потребляющие «свет»;
  • запишите их мощность;
  • умножьте на количество времени работы в сутки.

Потребление электричества бытовой техники и различных приборов указывается в инструкции или на задней крышке.

Получив данные по каждому отдельному прибору, лампочке, сложите их – конечная цифра покажет, сколько киловатт в час необходимо вашему домовладению. Естественно, лучше немного округлить данные в большую сторону, чтобы перестраховаться. Поскольку все расчеты, как показывает практика, проводимые на данном этапе зачастую показывают минимальную потребность.

Полученные цифры станут основой для последующих подсчетов, позволяющих понять, какое именно количество панелей понадобится, какова будет их окончательная цена, сколько вспомогательного оборудования понадобится.

К слову, к вспомогательным приборам, обеспечивающим накопление и подачу собранной фотопанелями энергии, относятся:

  • специальные контролеры;
  • аккумуляторы;
  • инверторы.

Помните и о том, что в аккумуляторах «теряется» в среднем около пятой части собранного электричества. Так что это также обязательно принимайте при проведении подсчетов. То есть, полученное значение базового потребления необходимо увеличивать на 20%.

Как добиться рационального расхода света?

Конечно, стоимость солнечной батареи для частного дома может показаться кому-то слишком большой, но чтобы таких фотопанелей пришлось покупать меньше, позаботьтесь о рациональности расхода «света».  Для этого:

  • замените лампочки на энергосберегающие;
  • используйте бытовую технику класса А и подклассов А+, А++, А+++.

Тем самым вы сможете существенно сократить расходы на закупку, установку панелей и прочих нужных приборов для их функционирования.

Не забывайте об инсоляции!

Пытаясь понять, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, нужно помнить и о таком значении, как инсоляции. Она означает то, сколько именно энергии солнца попадает на каждую отдельную единицу площади фотопанелей.

При проведении всех подсчетов инсоляция учитывается в обязательно порядке. Ведь в некоторых регионах солнечного света бывает недостаточно, а потому даже наиболее мощные, производительные гелиосистемы так и не смогут «показать» заданную производителем конечную мощность. То есть, вы не будете получать необходимые объемы «света».

Естественно, инсоляция индивидуальна для каждого региона страны – получить подробные данные о ней можно двумя способами:

  • воспользовавшись специализированными справочниками;
  • покопавшись на сайтах метеорологической направленности.

Понятно, что наибольшая инсоляций приходит в летний период времени, а наименьшая – в холодные месяцы.

Конечные результаты

Когда у вас будут подсчитаны данные по потреблению энергии в вашем доме, а также подготовлены показатели активности Солнца в вашем городе, можно легко определить количество панелей.

В первую очередь энергетическую норму необходимо разделить на показатель инсоляции выбранного месяца.

Совет. Принципиально просчитывать все именно помесячно. Ведь инсоляция постоянно меняется, что сказывается на итоговых подсчетах.

Полученная цифра должна быть разделена на мощность установки, приглянувшейся вам (она указывается в документации к гелиопанелям) и число округляется в большую сторону, до целого – это и будет количество требуемых панелей.

Помните, что крайне важно точно знать, в какое время года вся система будет работать полностью – это связано все с той же инсоляцией. Ведь в разные месяцы для получения требуемого количества «света» понадобится разное количество фотобатарей.

Чтобы было понятнее, приведем конкретный пример:

  • допустим, суточная норма потребления энергии в доме составляет 15 киловатт/час;
  • инсоляция – 3 кВтч на каждый квадратный метр площади;
  • мощность одной фотобатареи достигает 300 ватт, то есть – 0,3 кВт;
  • для получения числа требуемых панелей расчет ведется следующим образом – 15/3/0,3 = 16,6;
  • округляем результат в большую сторону и получает 17 фотопаналей;
  • зимой показатель инсоляции может падать и составлять, например, 1 кВтч – в таком случае вам потребуется 50 фотопанелей.

В денежном выражении

Итак, вы решили приобрести солнечные батареи для частного дома и провели все расчеты, чтобы узнать стоимость комплекта. Как видите, все будет зависеть во многом от той мощности, которая потребуется вам.

Конечно, не стоит забывать, что есть и прочие составляющие, оказывающие непосредственное влияние на цену:

  • производитель;
  • тип используемых в выбранных гелиосистемах ячеек;
  • размеры.

Например, монокристаллические модели обойдутся несколько дороже, но и их эффективность будет повыше, а габариты – меньше. А вот поликристаллическое оборудование – несколько дешевле, но более габаритно.

Кстати, размеры также могут иметь определяющее значение – не всегда есть возможность поставить более крупные изделия.

Если говорить о фирме, производителе, то тут все довольно просто. Оборудование из Германии и США относительно дорогое, но высокого качества. Российские и китайские разработки будут дешевле, и по качеству если и уступают, то не сильно, поскольку они собираются из европейских комплектующих – по сути, в России и Китае налажена сборка уже готовых элементов, а не их производство.

Итог

Пользуясь нашими рекомендациями по проведению расчетов, вы сможете точно определить, сколько именно и каких панелей понадобиться для того, дабы обеспечить свое домовладение электричество – как в качестве постоянного, независимого источника освещения, так и в качестве дополнительного, резервного.

На видео можете посмотреть жесткий тест солнечных батарей

www.portaltepla.ru

Электричество от солнечных батарей: варианты установок

Глобальное изменение климата Земли происходит не только из-за работы промышленных предприятий, выбрасывающих в атмосферу миллионы тонн различных вредных веществ. Все эти предприятия требуют в огромных количествах электрическую энергию, производство которой наращивается с каждым годом, причем не всегда это наращивание производится способами, безвредными для окружающей среды.

Строительство гидроэлектростанций нарушает водный баланс региона, появление новых водохранилищ приводит к возникновению непредсказуемых и необратимых последствий для геологического строения громадных площадей земной коры, нарушается природная экосистема.

Атомные электростанции – постоянный потенциальный источник опасного радиоактивного заражения окружающей среды. Достаточно вспомнить Чернобыльскую АЭС и Фукушиму. Приливные электростанции – это весьма дорогостоящие объекты, которые так же, как и гидроэлектростанции, нарушают природную экосистему и водный баланс региона. Ветровые электростанции своими ветросиловыми установками радикально изменяют направление воздушных потоков местности, в которой они установлены, что также ведет к необратимым изменениям экологической системы в этом регионе.

И только электростанции, использующие солнечную энергию, практически безупречны с точки зрения экологии. Не нарушая никаких глобальных параметров, эти электростанции успешно эксплуатируются в различных точках нашей планеты. Солнечные электростанции могут производить электричество различными способами.

Модульный принцип построения позволяет сооружать солнечные электростанции различной мощности. Есть гигантские, с генерируемой мощностью в сотни мегаватт, а есть индивидуальные энергетические установки с выходной мощностью в несколько десятков ватт. И если крупные электростанции обеспечивают энергоснабжение целых городов, крупных промышленных предприятий, то индивидуальные установки снабжают автономным электричеством небольшие дома, дачи, подсобные хозяйства.

Промышленные фотоэлектрические установки

Сооружение таких промышленных установок, которые преобразуют в электричество солнечную энергию, экономически оправдано в местностях, где солнце светит практически круглогодично. Одним из таких мест является Африка. В 2009 году был основан консорциум по реализации амбициозного проекта – Desertec Industrial Initiative. По этому проекту на территории Туниса в пустыне Сахара должна быть сооружена сеть солнечных электростанций суммарной мощностью 100 гигаватт. Энергия, вырабатываемая с помощью солнечных батарей должна передаваться в Европу через Средиземное море по кабелям сверхвысокого напряжения и обеспечить 15% потребностей Европы в электричестве.


Строительство в рамках проекта Desertec Industrial Initiative

В конце ноября 2014 года в Калифорнии была запущена на полную мощность крупнейшая в мире электростанция Topaz на фотоэлементах. В ее составе 9 миллионов солнечных батарей, которые расположены на площади почти 10 квадратных километров.

Мощность этой электростанции составила 550 мегаватт, что достаточно для обеспечения электричеством более 150 тысяч жилых домов. Но первенство свое эта электростанция удерживала недолго. В 2015 году на максимальную проектную мощность 580 мегаватт вышла электростанция Solar Star. В этом же году заработала на полную мощность – 550 мегаватт – еще одна электростанция Desert Sunlight. Все эти электростанции находятся в Калифорнии.


Topaz


Desert Sunlight

Европейские масштабы поскромнее калифорнийских. Да и дней солнечных здесь поменьше. Тем не менее, энергетики стараются использовать любую возможность, чтобы поставить на службу даровую энергию солнца. В Швейцарии между кантонами Санкт-Галлен и Гларус расположено изумительное по красоте озеро Валензее. Некоторые склоны гор представляли собой голые скалы.

И вот один из таких склонов решили использовать под строительство гелиевой электростанции. Был даже проведен конкурс на лучший дизайн склона, который должен быть украшен узором из солнечных батарей. И вот горный склон берега Валензее украсился солнечными панелями. Конечно, мощность этой электростанции не велика, но, тем не менее, городок Везен, расположенный на берегу этого озера, стал потреблять значительно меньше электричества из общей сети.


Солнечная электростанция на озере Валензее (Швейцария)

В России в декабре 2014 года на Алтае, в селе Кош-Агач, запустили солнечную электростанцию мощностью в 5 мегаватт. Учитывая специфику этого региона, а так же то, что Алтайский край всегда был энергодефицитным, это событие стало знаковым. Тем более, что это была первая и достаточно мощная для Алтайского края установка. Проблемы электроснабжения для отдаленных районов Сибири и Дальнего Востока всегда были достаточно острыми.


Солнечная электростанция в Алтайском крае

И вот строительство таких, пусть не очень мощных, по мировым меркам, гелиевых установок в какой-то степени эти проблемы помогает решить. Так, в июне 2015 года в поселке Батагай, что в Якутии, запустили солнечную электростанцию. Суммарная мощность ее солнечных батарей составляет 1 мегаватт. Этого достаточно, чтобы обеспечивать поселок электричеством. В дальнейшем планируется увеличить ее мощность в 4 раза. И тогда энергию можно будет накапливать, что позволит круглогодично обеспечивать поселок электричеством.


Солнечная электростанция Батагай в Якутии

Индивидуальные фотоэлектрические установки

Для обеспечения дома, дачи, небольшого подсобного хозяйства большие мощности не требуются. Здесь вполне можно обойтись мощностью в несколько киловатт.

Стандартный набор такой установки – солнечная батарея, аккумулятор, инвертор, контроллер заряда. Фирма Bosch выпустила сейчас гибридное устройство ВРТ-S 5, которое объединяет в себе инвертор, контроллер заряда, вмещает в себя комплект из шести литий-ионных аккумуляторов общей емкостью 13.2 кВт/ч.

Кроме того, устройство управления регулирует потоки электроэнергии в зависимости от времени суток и нагрузок в сети. Такая установка обеспечивает электроснабжение коттеджа общей площадью до 200 квадратных метров, со всеми бытовыми электроприборами.

По мере накопления электроэнергии излишки ее могут отдаваться в общую электрическую сеть. В случае же недостатка собственных запасов недостающая энергия может браться из общей сети.


Утро. Получаемая энергия распределяется по дому и заряжает аккумуляторы


День. Аккумуляторы полностью заряжены. Избыток отдается в сеть


Вечер. Накопленная за день энергия расходуется для домашних нужд


Ночь. При нехватке накопленной энергии подключается общая сеть

В качестве солнечных батарей могут быть использованы как обычные кремниевые монокристаллические панели, так и панели, выполненные по технологии «Глаз мотылька», что значительно повышает их мощность.

Солнечная энергетика все больше входит в нашу жизнь. Включая свет, телевизор, утюг, мало кто задумывается над тем, откуда пришло в дом электричество. Но стоит иногда подумать о том, что огромные мощности сейчас вырабатываются экологически чистым способом от энергии солнца, позволяя уменьшить тот вред, который наносит человек природе.

solarb.ru

Солнечные батареи для отопления дома от Солнца

солнечные батареи для отопления дома Постоянная нехватка энергоносителей при бешеном росте промышленности привело к тому, что человечество всерьез стало искать альтернативные источники сырья, которые могли бы обеспечить светом и теплом наши дома, когда природные запасы традиционного топлива иссякнут.

Одними из самых распространенных источников стали солнечные батареи для отопления дома и получения электроэнергии. Панели поглощающие излучение Солнца фактически перерабатывают солнечный свет для получения энергии.


Как извлекается энергия небесного светила:


Солнечные батареи вырабатывающие электричество работают согласно простому закону физики, при котором на фоторецепторы воздействует солнечный свет, возбуждая в них микро разряды. Несмотря на то, что мощность одного фоторецептора минимальна, на одном квадратном метре батареи их множество, кроме того когда электричество не используется напрямую, солнечные батареи накапливают его в аккумуляторы. Стандартная система отопления дома от Солнца на основе электричества подразумевает установку дополнительного оборудования:
  • Первичного преобразователя;
  • Преобразователя постоянного тока из аккумулятора в переменный, используемый большинством бытовых приборов;
  • Реле регулировки заряда аккумуляторной батареи следящее за зарядом аккумулятора и переключающее режимы работы, от батареи или напрямую, в момент, когда солнечного света для этого достаточно;
  • Реле отбора мощности регулирующее мощность тока извлекаемого из батареи.

солнечные батареи встроенные в черепицу Кроме солнечной батареи для отопительных систем, в Германии и других странах Европы, используют солнечные коллекторы. Они также преобразуют солнечный свет, только не в электричество, а в прямую тепловую энергию. В солнечный коллектор состоящий из множества небольших стеклянных труб, закачивается специальный теплоноситель с минимальным порогом нагрева. Это позволяет отбирать даже минимальное тепло Солнца, преумножать его, разносить по отопительной системе дома. Конечно, этот метод отопления с помощью Солнца напрямую зависит от количества и интенсивности солнечного света и используется как вспомогательный, так как в ночное время эффективности от него практически нет.

Монтаж и эксплуатация:


крепление солнечной панели к крыше Место для монтажа солнечных коллекторов должно подбираться исходя из наибольшего освещения солнцем в течение дня. Как правило, это юго-восточный скат крыши дома, либо южный сектор участка не закрытый кронами деревьев. Если отопление здания с помощью солнца предусматривает установку коллекторов, то крепятся они только на скате крыши здания, это позволяет собирать максимум солнечного света.

После правильного монтажа солнечные батареи для отопления дома в принципе не требуют какого-либо сервисного обслуживания, они полностью автономны и обладают длительными эксплуатационными сроками. Единственное, что рекомендуется в плане ухода, это регулярная чистка поверхности солнечной батареи или коллектора, который загрязняется от пыли, дождей и другого мусора, что существенно снижает пользу от отопления дома солнечной энергией при помощи этих приспособлений.


Преимущества альтернативной энергетики:


коллекторы получающие тепло от Солнца Современные модели солнечных батарей существенно отличаются от своих первых моделей, прежде всего эффективностью.
  1. Солнечные батареи не используют прямые солнечные лучи для накопления энергии, они достаточно эффективно работают даже в облачную погоду.
  2. Солнечное отопление дома способно дать практически полную автономию. Хотя для некоторых регионов оно рекомендуется только как дополнительная система. Зачастую это единственное решение в вопросе получения тепла и света в местах, где централизованных электросетей нет, а использование дизельных или газовых электростанций нецелесообразно.
  3. Большая часть солнечных батарей для отопления дома способны производить не только тепло, но и электричество, которое можно использовать в быту.
  4. Возможность подключения емких аккумуляторов позволяет использовать накопленное в течение светового дня электричество на протяжении длительного времени после захода солнца.

Недостатки оборудования:


оборудование для солнечных коллекторов
  1. Хорошие солнечные панели достаточно обширны и требуют большой площади для сбора полноценной станции, чтобы организовать отопление на солнечных батареях. В ясную погоду, в среднем с одного м2 получается около 120Вт электромощности. Это происходит из-за низкого КПД, но при этом среди альтернативных источников питания солнечные батареи остаются наиболее эффективными. По сегодняшним стандартам, для обеспечения электроэнергией семьи из 3-4 человек необходимо установить батареи площадью не менее 20 квадратных метров.
  2. Достаточно большая стоимость оборудования является минусом только отчасти, ведь самоокупаемость таких батарей работающих от солнечной энергии, при нынешних тарифах на свет довольно быстрая.

avtonomnoeteplo.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *