Солнечные батареи для дома

Использование энергии солнца начинает набирать обороты и в нашей стране. Это связано с постепенным понижением стоимости соответствующего оборудования, а также подорожанием традиционных ресурсов. Домом на солнечных батареях теперь тяжело кого-то удивить. Выгодны ли солнечные батареи для дома, какой срок их окупаемости и есть ли вообще преимущество перед традиционными аналогами – в нашей статье.

Разновидности эксплуатации

Технология используется в промышленном масштабе с середины прошлого века. Она успела покорить космическое пространство, а также стала завоевывать районы, где обеспечение другими типами энергии является достаточно дорогим.

Необходимо учитывать, что существует два типа аппаратуры, использующих схемы с солнечными батареями:

• пассивное оборудование, у которого солнечная энергия перерабатывается в тепло (наиболее дешевый тип, применяемый с США, Канаде и Европе);
• активное оборудование, где солнечные панель содержит фотоэлектрические элементы, преобразующие поступления от солнца в электроэнергию (более дорогая разновидность агрегатов).

Преимущества от установки солнечной батареи для дома являются очевидными:

• получаемая энергия является бесконечной;
• отсутствует любой тип загрязнения, что позволяет проводить безопасный монтаж в любом регионе;
• максимальная автономность от внешних факторов.

Чтобы знать все о солнечных батареях, необходимо учитывать различные факторы, включающие их эксплуатацию, обслуживание сопутствующего оборудования, расходы, связанные с этими процессами и пр.

Уход за аппаратурой

Солнечные батареи для дома являются стационарной установкой. Никаких вращающихся или перемещающихся элементов у бытовых приборов нет. Это в большинстве случаев является позитивным качеством, так как меньше будет проблемных узлов.

Основной операцией, касающейся ухода за панелями, является их регулярная чистка с лицевой стороны от всевозможных засорений.

Частичное или максимальное блокирование рабочего пространства может происходить по нескольким причинам:

• налет пыли;
• снежный покров;
• птичий помет;
• дождевые капли;
• тополиный пух;
• опавшая листва и пр.

Необходимо избавляться от стороннего засорения, так как даже накопившийся слой пыли способен понизить КПД установки на 6-7%. Достаточно раз в неделю проводить профилактические работы с поверхностью в теплое сухое время года. В районах, где идет строительство, нужно протирать наружную сторону чаще, так как работают солнечные батареи для дома в такой ситуации в более загрязненных условиях.

С этой статьей читают: Как сделать геотермальное отопление дома своими руками

Влияние окружающего пространства

Установка солнечных батарей должна проводиться с учетом расположения относительно сторон света и возможных преград, окружающих домостроение. Не стоит проводить монтаж рядом с деревьями, пусть еще и маленькими, ведь на этом месте солнечные батареи для частного дома должны будут простоять не один год. За это время растительность способна стать проблемой.

Различные типы солнечных батарей на доме способны по-разному реагировать на затенение:

• панели, использующие поликристаллы в своей конструкции, понижают продуктивность собственной работы;
• оборудование на монокристаллах полностью теряет свою работоспособность на время затемнения.

Такой подход вынуждает в схемах установки солнечных батарей учитывать наличие и расположение окружающих объектов. Особенно это важно для периода с 9 до 13 часов, когда батареи для дома должна потреблять максимальное количество солнечного света.

Чем больше панель располагается под прямыми солнечными лучами, тем выше ее КПД для системы.

Географическое расположение дома

Кроме регионального положения домостроения относительно ближайших крупных объектов, необходимо учитывать позицию в широком географическом плане. Не все участки на планете подходят для эффективного использования подобного оборудования, поэтому выяснять, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, необходимо после тщательной проверки потенциала данной территории.

Расположение ската крыши с батареями строго на юг

Степень проникновения солнечной радиации в разных областях в определенный период времени определяется термином «инсоляция». Существуют разработанные научные карты, которые показывают зависимость регионов от света нашей ближайшей звезды.

По ним определяют такие параметры:

• представленная информация определена в определенных единицах кВт/м²/дни, через которую легко рассчитать общую потенциальную мощность установки;
• более высокое значение позволяет надеяться на получение большего количества энергии;
• при меньшем значении нужно будет повышать количество солнечных батарей для дома, чтобы получить оптимальную мощность.

Примерный расчет проекта

Принцип работы всей системы отопления

Не во всех случаях требуется громадные площади панелей для получения нужного количества электричества. Важно, в каком регионе по степени инсоляции располагается дом, а также суточная потребность в электричестве. Чтобы понять, будет ли рентабельным ваш дом с солнечными батареями, необходимо подсчитать суммарный объем потребляемого электричества семьей. Далее разделить на количество дней в месяце.

Примерный объем потребления дома в месяц составляет 900 кВт*ч, соответственно за день будет около 30 кВт*ч. Умножив значение на 0,25 получим необходимую мощность установки в 7,5 кВт.

Классическая панель за день способна набрать около 0,12 Вт мощности. После небольших подсчетов получим для требуемой нам общей мощности 7,5/0,12=62 штуки. Соответственно необходимо смонтировать именно это число панелей. Габариты одной из них занимают около 1 м² площади. Поэтому для монтажа нежна не такая уж и большая крыша.

Во время монтажа нужно обязательно добавлять коэффициент на КПД около 0,9.

Точные значения удастся получить при определении фактических данных по расходу и региональному размещению. Помочь с расчетами смогут специалисты, занимающиеся монтажом этих аппаратов, также они покажут, как правильно за панелями ухаживать, чтобы продлить их срок службы.

Выгодно ли солнечное отопление дома

Солнечные батареи для дома в европейских и западных странах используются не столько для экономии, сколько для сохранности окружающей природной среды. Наши приоритеты пока сориентированы на другом – основной целью является именно экономия, но даже при таком подходе к делу установка солнечных батарей будет выгодной. Средний срок окупаемости такой гелиосистемы составляет 5-7 лет, в то время как срок эксплуатации – 20-25 лет. Соответственно, в итоге солнечная батарея для дома окупится за время службы как минимум 4 раза.

Конечно, первоначальная стоимость установки для многих весьма существенна, ведь в среднем одна панель будет стоить от 500 долларов, следовательно, даже для получения 1,5 кВт необходимо потратить около 7000 долларов. Но эту сумму нужно разделить на 25 лет, чтобы понять, насколько выгодней отапливаться солнечным теплом, в отличие от платного электричества. Ни в одной стране мира ресурсы и топлива не снижаются в цене – из года в год отмечается только положительная динамика.

ВИДЕО: Как вычислить какой мощности вам необходима солнечная система?

Популярные модели и стоимость комплекта

Спрос на солнечные батареи для отопления (фотоэлектрические преобразователи) растет, соответственно, увеличивается и количество предложений на рынке. Сколько стоит комплект и какие модели уже успели зарекомендовать себя с положительной стороны?

Солнечная электростанция СЭ (комплект) ФЭС 4 кВт/сутки

Производитель Россия. Применяется в домах и на даче, предполагает подключение телевизора, холодильника, посудомоечной машины, освещения, насоса, другой бытовой техники в пределах 1,0 кВт. При условии суточного расхода 3200-4000 Вт/сутки.

ФЭС 4 кВт/сутки

Суммарная мощность солнечных модулей составляется 400 Вт, аккумуляторная (запасенная) мощность 2400 Вт. Позволяет подключать внешнее питание (резервное питание от генератора или резервной линии). Цена комплекта – 44230 руб.

Рекомендации по проектированию и установке

ВИДЕО: Принцип работы, плюсы и минусы гибридной солнечной станции

Солнечные батареи для дома TZ 58/1800-20R

Представляет собой комплект из 20 стеклянных вакуумных трубок на стальной раме и приемника. Трубки собраны по принципу термоса, когда одна с меньшим диаметром вставляется в другую с большим, а между ними – теплоизоляционный вакуум. Внутри колбы установлены медный теплопроводный стержень и контактная пластина. Стержень наполнен легкозакипающей жидкостью, которая начинает испаряться уже при +29°С.

TZ 58/1800-20R

Работает при монтаже под уклоном 20°. Коллекторы с вакуумными трубками серии SUNRAIN TZ предназначены для ГВС и подогрева теплоносителя в системе отопления. Стоимость комплекта 38000 руб. Накапливает энергию в течение всего светового дня. Излишки аккумулирует.

Для автоматического поддержания скорости потоков и стабильной температуры рекомендуется установка коллекторов. Плюс такого гаджета в подключении дополнительного электронагревателя при недостатке солнечного света.

Инструкция по сборке коллектора

Солнечные батареи для дома SUNRAIN TZ58-1800-20R1

Аналогичная предыдущей модели установка, состоящая из 15 вакуумных трубок, алюминиевого теплосъемника, тепловых трубок heat pipe и алюминиевого каркаса. Вакуумные трубки собирают все виды солнечной энергии и преобразуют ее в тепловую.

Конструкция трубок продумана таким образом, чтобы не терять тепло при аккумулировании, а как можно в большем объеме передавать ее в солнечный контур системы отопления или ГВС через heat pipe и конденсатор. Коллекторы серии TZ устанавливают не только в частных домах, но гостиницах, мини-отелях и офисных зданиях.

В числе основных плюсов системы:

• высокий КПД – 95%;
• элементарная установка;
• система не замерзает – в трубках нет воды;
• автономная система вакуумных трубок – даже если некоторые лопаются, система продолжает собирать энергию, но пропорционально снижается эффективность;
• рассчитана на 20 лет эксплуатации;
• за счет толщины высокоселективного покрытия собирается 94-96% солнечной энергии.

Стоимость комплекта 34800 руб.

ВИДЕО: Как работает солнечный коллектор зимой

Солнечные батареи для дома «Сокол-Эффект»

Коллектор для круглогодичной эксплуатации, предназначенный для подогрева воды и поддержания системы отопления. Принцип работы основан на сборе энергии и преобразовании ее в тепло. Конструкция вакуумных трубок изготовлена в форме арфы, что позволяет создавать геополя путем последовательного либо параллельного подключения трубок.

Эффект-М

Ассортимент представлен в 2-х вариантах:

• облегченный «Эффект-А» с алюминиевыми вакуумными трубками и поглощающей плитой;
• универсальный коллектор «Эффект-М» - абсорбер с цельнолистовой медной пластиной на медном трубопроводе.

Эффект-М – технически более удобная версия. Устанавливают в домах и гостиницах в качестве основного или дополнительного водонагревателя. Также применяется для отопления, но с определенными ограничениями для гостиниц, отелей, офисных зданий. Если это основной источник тепла, для ГВС мощности уже не хватит. Если дополнительный – для поддержания температуры – энергия может расходоваться и на горячую воду. В частных домах таких ограничений нет – мощности с избытком хватает на отопление и ГВС.

В зависимости от выбранной системы может обеспечить от 150 до 1000 литров горячей воды в сутки.

Стоимость комплекта 29400 руб.

ВИДЕО: Где и как можно использовать «Сокол-Эффект»