Сонячні батареї для дачі або заміського будинку — як правильно вибрати за характеристиками і встановити
Зміст
Останні тенденції використання відновлювальні джерела енергії не мають нічого спільного з рухом зелених. Основною причиною переходу на вітряки або сонячні батареї стала елементарна економія. Разове вкладення в альтернативне автономне електропостачання у вдало розташованому місці (постійні вітри або переважна кількість світлових днів) повністю окупається вже через 3-4 сезону.
Що таке сонячна батарея
Високі тарифи на електроенергію або її відсутність на дачній ділянці призвели до того, що сучасні дачники або мешканці приватних будинків починають масово обладнати свої садиби побутовими сонячними панелями для вироблення електрики (іноді і обігріву будівель). Такі прилади в залежності від потужності можуть повністю замінити централізоване енергоживлення або компенсувати нестачу потужності, тимчасові регулярні перебої в мережі. Сонячні батареї для дачі являє собою комплекс приладів, який грамотний господар здатний змонтувати самостійно.
Важливо розуміти, що спроба зібрати самому весь комплект по частинах, може призвести до повної нефункціональності: неправильний підбір компонентів до сонячних панелей не дасть потужності навіть при дорогих і ефективних складових. Батареї являють собою фоточутливі елементи на жорсткою чи гнучкій основі, інвертори, акумулятори, контролерів і допоміжних компонентів. Фотоелектричні панелі підключаються послідовно, мають різний ККД в залежності від типу приладу.
Принцип роботи
Сонячні елементи виробляють електрику шляхом хімічної реакції: у двох кремнієвих пластинах, вкритих фосфором і бором, під впливом ультрафіолету з’являється електричний струм. Далі він акумулюється в накопичувальних елементах. Пряме використання однієї панелі без додаткового обладнання не дасть потрібної потужності, щоб навіть запалити звичайну лампу розжарювання. Ефективність сонячних елементів безпосередньо залежить від типу фотоелементів, солярної інтенсивності (кут падіння променів), температури модулів при використанні.
Види
Сонячні панелі мають різний показник ККД, який залежить від складу фотоелементів, принципу вироблення електрики, загального комплекту фотоелектричної локальної станції. Найпоширенішими елементами залишаються кремнієві моделі, які мають максимальну продуктивність, але одночасно – найвищу вартість. Деякі альтернативні батареї на основі полімерів дешеві, але їх робочий ресурс усього 2 року. Основні типи сонячних панелей в порядку падіння ефективності:
- Монокристалічні кремнієві перетворювачі – світлочутливі елементи чорного кольору у формі квадратів зі скошеними кутами. В ідеальних умовах ККД досягає 25%, але якщо сонце йде з точки прямого падіння променів на панель (при похмурій погоді), то потужність вироблюваного струму падає до мінімуму.
- Полікристалічні кремнієві панелі – квадратні елементи темно-синього кольору (складаються з неоднорідних кристалів кремнію). ККД не перевищує 18%, але принцип функціонування дозволяє використовувати вторинні матеріали. Такі елементи якісно виробляють електрику навіть у хмарну погоду або при розсіяному сонячному світлі.
- Аморфні панелі. У них кремній наноситься у вакуумі на фольгу, пластик або скло. Таким способом вартість фотоелектричного елемента падає на 15-20%. До мінусів варто віднести низьку продуктивність (всього 8%), короткий час роботи (панелі повністю вигорають приблизно через 2 роки).
- Полімерні плівкові сонячні панелі. Дані прилади почали набирати популярність і поступово витісняти кремнийкристаллическе моделі з ринку. Панелі являють собою багатошарову гнучку плівку з сітки алюмінієвих провідників, полімерного шару активного агента, органічної підкладки, захисного складу. Навіть при низькому ККД в 7% такі елементи виправдовують себе низькою вартістю, низькою ваговій навантаженням, легкістю в установці (саму панель можна різати і підганяти під необхідну форму).
Переваги і недоліки
Будь-яке технологічне рішення має свої плюси і мінуси. Враховуючи їх співвідношення, можливий користувач вирішує для себе, наскільки доцільно застосовувати ту чи іншу технологію. Домашні сонячні батареї для дачі для регіонів з довгим світловим днем стали реальною можливістю самостійно отримувати електрику. Плюси таких панелей:
- безкоштовність і постійна доступність джерела енергії (сонячне освітлення присутній практично в будь-якій точці планети настільки довго, щоб на фотоелектричних елементах був сенс);
- екологічна чистота батарей;
- тиша при роботі;
- мінімум рухомих елементів;
- тривалий термін служби (відноситься тільки до жорстких кремнієвим панелей);
- незалежність від працездатності зовнішнього постачальника електрики;
- граничної площі одного комплексу батарей необмежена;
- виняток паливних елементів для вироблення електроенергії.
Придбати сонячну батарею для дачі – рішення вигідне, але з істотними мінусами. Фактично всі вони пов’язані з високою вартістю якісних комплексів. Можливе час окупності передбачити не вийде, так як є багато змінних (навантаження на мережу, кількість світлових днів у році і т. д.). Загальні первинні вкладення для отримання потрібної потужності так само можуть відлякати потенційного покупця. Потрібні великі площі для розміщення панелей, додаткові пристрої, які не завжди адекватно функціонують.
Комплект сонячних батарей
Окремо фотоелектрична панель не має сенсу, тому що без додаткового обладнання вихідна потужність буде гранично низькою. Стандартним комплектом в Росії вважається комплекс з кремнієвих полікристалічних модулів з ККД 15-20%. Це масивні жорсткі панелі, що потребують надійної фіксації і достатніх площ для розміщення. Набір, який покупець може знайти в мережі, самостійно встановити і підключити виглядає приблизно наступним чином:
- фотоелектричні елементи: вибираються виходячи з необхідної потужності на виході;
- контролер заряду – поміщається в ланцюзі між акумулятором і панеллю для нормалізації напруги на інверторі;
- інвертор – перетворювач струму, що перетворює постійну напругу в змінну напругу 220 вольт;
- акумулятори;
- роз’єми, кабелі, кріпильні елементи.
Як вибирати сонячні батареї для заміського будинку
Вибір комплекту повністю обумовлюється потужністю, яка буде потрібна. Для отримання приблизних даних використовують формулу, де дані інсоляції (гірший за сонячної погоди місяць в році) множиться на ККД обраної панелі. Це будуть цифри отриманої потужності з одного квадратного метра батареї. Потім ділиться загальна кількість витрат електроенергії на отримане число. Це буде загальна необхідна площа електростанції.
Після обчислення потрібної потужності станції слід розглянути репутацію виробника, відгуки власників конкретних конфігурацій. Важливо розуміти, що вкладатися в дешеві фотоелементи В або С, які втратять до 40% за кілька років, не має сенсу. Варто одноразово вкладатися в сонячні панелі для дачі категорії А, які при правильній експлуатації прослужить близько 30 років.
Відео
Відгуки
Сергій, 46 років
Після будівлі будинку року три роздумував поставити сонячні батареї на дачу: зарплата залишалася одна, а тарифи зростали. У підсумку купив 28 панельних секцій з виходом інвертора на 10 кВт. Встановили під осінь, тому ще толком потужність не бачив, але економія є. Приблизний час окупності порахував – 6-7 років. Дуже не дешево обійшлося.
Степан, 56 років
Настав час розлучитися з керосинкой і генераторами на дачі. Набридло сидіти без електрики, допоміг грошима син, і купили 50 квадратних метрів полікристалічних батарей. Намучилися, збираючи все в ланцюг на даху, хоча обидва електрики. Ідея себе виправдала, тому що вже через пару місяців почали підживлювати за копієчку сусідів.
Ігор, 27 років
Вирішив рвонути в зелені і поставити будинку сонячну панель. Спочатку взяв одну на 200W (замовив в інтернет-магазині), але вигідніше виявилися дві по 100W. Китайський грід інвертор дозволив відмовитися від акумуляторів. Єдине, що здивувало – надлишок електрики, який я віддавав в мережу все одно доводилося оплачувати як споживаний.