Солнечные батареи для отопления дома: обзор разновидностей и правила выбора

Особенности подбора солнечных панелей для дома

Расчет требуемой мощности станции можно выполнить самостоятельно. Хотя лучше будет лучше купить панель или договориться с фирмой по установке СЭС, чтобы они провели замеры определенной батареи для будущей станции. Так будет оценена эффективность производства электроэнергии в определенном месте. Как правило, фирмы эти замеры делают предварительно и предоставляют их своим клиентам. Если у панелей выработка оказалась высокой, они подойдут для электростанции.

Помимо мощности, стоит обратить внимание на другие показатели:

• срок гарантийного обслуживания;
• эффективность функционирования панелей;
• температурный коэффициент.

Прочитать о них можно в техпаспорте панели. Продуктивность панели напрямую зависит от эффективности и обратно от температурного коэффициента. Гарантия в большинстве случаев предоставляет на 5–10 лет эксплуатации.

Порядок расчета энергетических показателей

Вычисление рабочих параметров упрощают таблицей Excel. Результат рассчитывается автоматически после внесения исходных данных.

Подготовительные мероприятия

Пример заполнения:

Столбцы	Значения
1	Порядковый номер
2	Наименование подключаемого прибора
3	Мощность по техническому паспорту
4-27	В ячейках часовых временных интервалов отмечают периоды включения оборудования, потребление электроэнергии
28, 29	Суммарные показатели

Составление спецификации потребителей

Применяют последовательную запись электрических параметров, начиная с цоколя здания. Обходят помещения по часовой стрелке. Вносят сведения об уличном освещении, подключенной технике. Время работы указывают в десятичном формате. Учитывают потребление электроэнергии блоком фотоэлектрических панелей.

Анализ и оптимизация полученных данных

Для применения фотоэлементов как резервного источника питания смещают самые мощные нагрузки в зону действия централизованного снабжения электрической энергией.

Общее понятие солнечной батареи

Автономный источник электропитания создают из нескольких фотоэлементов. Освещение рабочей области прямыми (рассеянными) солнечными лучами активирует систему генерации. Преобразователь эффективно (КПД>30%) вырабатывает постоянный электрический ток, который используют для питания подключенной техники.

Принцип работы

Типовой преобразователь — это p-n полупроводник. Солнечные лучи увеличивают энергетический потенциал электронов, которые при подключении проводника перемещаются от источника в сторону слоя p. Созданный электрический ток увеличивает заряд АКБ.

Принцип работы солнечных батарей для электроснабжения дома.

Устройство

Серийные панели собирают из кремниевых пластин. Фиксируют фотоэлементы силовым каркасом. Боковые накладки защищают оборудование от повреждений.

Состав оборудования:

• комплект фотоэлементов (источник питания);
• аккумуляторные батареи (АКБ), накапливающие энергию;
• контроллер — электронный блок, автоматически управляющий переключением рабочих цепей;
• инвертор — преобразователь постоянного тока в переменный (220V), который необходим для подключения стандартной техники.

Такой способ генерации электрической энергии применяют автономно или как вспомогательный источник питания.

Срок службы

Срок службы фотоэлектрических элементов определен:

• параметрами примененных материалов;
• климатическими условиями;
• типом монтажной системы.

По средним показателям деградация фотоэлементов составляет 0,5-0,7% за год. Такая скорость негативного процесса через 20 лет непрерывной эксплуатации снижает эффективность преобразования энергии. Уменьшение исходных показателей мощности составляет 10-15%. Срок службы АКБ — до 8-10 лет.

Где крепить

Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.

При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ

Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.

Желательно также использовать южную стену

Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы

Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.

Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности

Особенности установки солнечного отопления

Солнечное отопление является наиболее эффективным в районах, характеризующихся большим количеством солнечных дней (особенно в зимний период времени).

Солнечное (гелиоотопление) отопление дома, выполненное своими руками, должно производиться с учетом специфических особенностей установки:

Схема работы солнечных батарей. Нажмите для увеличения.

Один из наиболее оптимальных вариантов — комбинированное отопление дома газовым (либо электрическим) методом и солнечной энергией.

Данный вариант, характеризующийся интеграцией элементов гелиосистемы в существующую схему теплоснабжения, позволяет значительно повысить эффективность нагрева и увеличить экономические показатели.

При производстве работ в районах, характеризующихся низким значением уровня инсоляции (потока прямых солнечных лучей на горизонтальную поверхность), необходимо особое внимание уделять оптимальному выбору площади коллекторов и правильности их монтажа. При определении уровня инсоляции следует помнить, что ее интенсивность выше в середине дня. В данной связи плоскости коллектора следует ориентировать в южном направлении

Возможны некоторые отклонения в юго-западном либо в юго-восточном направлениях

В данной связи плоскости коллектора следует ориентировать в южном направлении. Возможны некоторые отклонения в юго-западном либо в юго-восточном направлениях

При определении уровня инсоляции следует помнить, что ее интенсивность выше в середине дня. В данной связи плоскости коллектора следует ориентировать в южном направлении. Возможны некоторые отклонения в юго-западном либо в юго-восточном направлениях.

При установке коллекторов необходимо следить за тем, чтобы на них не падала тень от соседних строений либо деревьев. Монтаж коллекторов под углом, равным географической широте данной местности, способен существенно повысить их эффективность.

Это связано с тем, что максимальный уровень поглощения энергии Солнца приходится на расположенные под прямым углом к направлению инсоляции поверхности коллекторов.

Именно поэтому необходимо произвести увеличение угла наклона, что позволит повысить эффективность работы коллектора в зимнее время, несколько увеличив потери тепла летом. Однако летом увеличение тепловых потерь вполне допустимо ввиду переизбытка тепловой энергии.

ТОП-2: Солнечная панель Feron 32192 по цене 2873 рублей

Комплектация

• Панель;
• Провод с выключателем – 3 метра;
• Лампа – 2 штуки по 1W;
• Кабель USB с четырьмя разъемами;
• Кабель с выключателем;
• Индикатор светодиодный.

Основные характеристики

• Тип-универсальный;
• Мощность – 3 Вт;
• Зарядка – 6 часов;
• Автономная работа длится 10 часов;
• Напряжение на выходе – 8 Вольт;
• Напряжение выхода – 9В;
• Емкость аккумулятора – 7,4мАч;
• Габариты – 220/17/135 мм.

Стоимость

Где купить	Цена в российских рублях
https://www.220-volt.ru/catalog-518272/	2873
https://shop-lot.ru/view/245385/	2873
https://22voltlog.ru/vse-dlya-doma/osveshhenie/solnechnaya-panel-feron-32192—setqa3iVBWmJbmLiZJpXDDbIR185-PBItpR7ySbfKIfHDNCVyMGRcW-VIBIXsIfREdydBmRwJlvQfp7ke7F0g%253D%253D	2873
https://www.doro.ru/catalog/feron_32192_363049.html	2902

Выбираем солнечный коллектор

Конструкция солнечного коллектора

Для эффективной работы отопления с помощью солнечной энергии рекомендуется установка коллекторов. Они представляют собой систему трубопроводов, по которым протекает теплоноситель. Для защиты и лучшего фокусирования солнечной энергии конструкция защищена прозрачной стеклянной панелью.

Для повышения эффективной работы оборудования в нем можно использовать различные типы теплоносителя, которые не изменят своих свойств под воздействием отрицательных температур

Это важно для регионов с холодной зимой. Кроме этого необходимо тщательно проанализировать предложения на рынке и выбрать оптимальную конструкцию

В настоящее время производители предлагают несколько способов организации отопления частного дома солнечными коллекторами:

• Вакуумные коллектора. Оптимальный вариант для организации пассивной системы солнечного отопления. Характеризуются практически полным отсутствием тепловых потерь;
• Плоские коллектора. Экономный вариант солнечного отопления. Представляют собой систему труб, защищенных прозрачным материалом. Чаще всего используются для горячего водоснабжения в летний период. Применение для комбинированного солнечного отопления требует учета графика температур в зимний период и тщательный выбор теплоносителя.

Выбор во многом определяется предварительными расчетами – требуемой мощности и периодичностью работы теплоснабжения. В качестве эконом варианта можно рассматривать возможность самостоятельного изготовления плоских коллекторов для отопления солнечной энергией своими руками.

Вакуумные коллекторы для отопления

Конструкция вакуумного солнечного коллектора

Одной из проблем эксплуатации солнечных радиаторов для отопления дома являются большие тепловые потери. Они обусловлены особенностями эксплуатации – панель должна находиться вне отапливаемого помещения для поглощения солнечной энергии. Для решения этого вопроса был разработан вакуумный солнечный коллектор для системы отопления.

Конструкция вакуумных коллекторов состоит из внешнего корпуса и внутренней системы стеклянных труб. Для лучшей изоляции трубопроводы отделены от внешней среды вакуумной прослойкой с разряженным воздухом. Фактически вся установка представляет собой большой прозрачный термос.

Специфика вакуумного солнечного коллектора в системе отопления заключается в следующем:

• Использование в качестве теплоносителя специальной жидкости с низким порогом закипания. При этом происходит более эффективная передача тепловой энергии через теплообменник основному теплоносителю отопления – воде;
• Нанесение на внутреннюю поверхность специального покрытия, увеличивающего поглощательную способность тепловой солнечной энергии;
• Независимость работы от внешней температуры воздуха.

Для нормального функционирования системы потребуется обеспечить надежную теплоизоляцию теплообменника. Также следует утеплить трубопровод в местах прохождения через неотапливаемые помещения – чердак, кровельный пирог. Для расчета солнечного коллектора для отопления можно применять стандартные схемы. Но нужно учитывать, что его работа будет неэффективной при снижении температуры теплоносителя в контуре до +22°С.

Плоские солнечные коллекторы для отопления

Плоский солнечный коллектор

Для создания солнечной системы отопления частного дома с минимальными затратами чаще всего устанавливают плоские коллектора. Они отличаются от вакуумных упрощенной конструкцией. Однако при этом увеличиваются требования к их эксплуатации.

Плоский коллектор также имеет внутреннюю систему трубопроводов. Однако она изготавливается из медных или полимерных труб. Для защиты используется поликарбонат или каленое стекло. Внутренняя поверхность изолируется утеплителем – минеральной ватой или пенопластом. Под воздействием солнечных лучей происходит нагрев трубок и как следствие – повышение температуры теплоносителя.

Для плоского солнечного коллектора в системе отопления существуют жесткие эксплуатационные ограничения:

• В качестве теплоносителя можно использовать только антифриз. В противном случае произойдет замерзание воды и разрушение трубопровода;
• Для лучшей циркуляции при передаче тепла необходим монтаж насоса;
• При температуре ниже -10°С эффективность работы системы сильно падает.

Из-за последнего фактора не рекомендуется организация теплоснабжение дома солнечной энергией с помощью плоских коллекторов в регионах с низкими температурами в зимний период. Поэтому чаще всего делают плоский солнечный коллектор для отопления своими руками для горячего водоснабжения летом, весной или осенью.

Как продать излишки электроэнергии от солнечных панелей

Люди часто бывающие за границей, отмечают большое распространение солнечных панелей и ветрогенераторов. Например в Великобритании, где инсоляция такая же как и в средней полосе России, используется около 1 миллиона небольших солнечных электростанций мощностью до 10 киловатт. Это обусловлено тем, что в этих странах в течении десятков лет проводилась государственная политика по субсидированию развития солнечной энергетики. 

Начинаются подвижки в этом направлении и у нас в России. Ещё в декабре 2019 года правительство приняло Федеральный закон от 27.12.2019 N 471-ФЗ “О внесении изменений в Федеральный закон “Об электроэнергетике” в части развития микрогенерации”. Из этого документа следует что объектом микрогенерации является объект, присоединённый к электросетям до 1000 вольт и позволяющий вырабатывать и передавать электроэнергию в общую сеть объёмом не превышающем величину технологического присоединения, но не более 15 киловатт. В переводе с канцелярского на простой язык, если у вас имеется ветряная или солнечная электростанция, то она может быть объектом микрогенерации.

В продолжение развития этой тенденции 2 марта 2021 года правительство выпустило постановление №299 “О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации в части определения особенностей правового регулирования отношений по функционированию объектов микрогенерации”. Из этого постановления следует:

1. Владелец объекта микрогенерации может продавать излишки выработанной электроэнергии при заключении соответствующего договора с местным энергосбытом.
2. В течении месяца можно выданную в сеть электроэнергию использовать бесплатно при недостаче её от солнечных батарей (например в ночное время).

Цена продажи определяется средневзвешенной ценой электрической энергии на оптовом рынке. В итоге она намного ниже стоимости покупки электроэнергии. Так для первого полугодия 2021 года цена продажи для объектов микрогенерации:

• для Европейской части РФ и Урала – 2,1 руб./кВтч;
• для Сибири – 1,9 руб./кВтч.

Такие расценки не совсем выгодны для продажи солнечной электроэнергии. 

Более интересным представляется бесплатное использование электроэнергии ранее выданной в сеть. То есть общая сеть используется как большой аккумулятор. Когда у нас есть излишки электроэнергии мы отдаём её в сеть, а при недостаче – забираем обратно из сети в том же объёме бесплатно. 

Все ранее приводимые расчёты по поводу окупаемости солнечных панелей подразумевают, что вся вырабатываемая ими электроэнергия была использована и не пропала даром. Но мы, как правило, некоторую часть времени (чаще днём) проводим вне дома: на работе, в отпуске, в магазине и т.д., а в это время солнечные панели работают и производят электроэнергию. Использование сети в качестве аккумулятора делает возможным запасти произведённую солнечными панелями электроэнергию и использовать её в удобное время.

Для того, чтобы всё это стало рабочей схемой, необходимо:

1. Сделать технологическое присоединение солнечной станции, для этого заключить договор с местной энергосбытовой организацией. Для физических лиц это стоит 550 рублей.
2. С той энергосбытовой организацией, которая Вас обслуживает, заключить договор купли-продажи электрической энергии. Это можно сделать одновременно с процедурой технологического присоединения или после.

Таким образом, установив солнечные панели на крыше своего дома, можно производить электроэнергию не только для своего хозяйства, но и продавать её излишки. И местная организация энергосбыта обязана произвести необходимое подключение и подписать договор в сроки предусмотренные постановлением №299 правительства РФ.

Как полупроводники вырабатывают электричество?

Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.

В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.

Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.

В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.

Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?

Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.

Как установить своими руками ↑

Прежде всего нужно определиться с местом размещения установки. От этого зависит эффективность работы батареи, их КПД.

Оптимальным считается южный скат крыши. Как правило, установленный элемент и направление луча должны составлять 40-60°, хотя более предпочтительным является вариант, допускающий регулировку.

Рекомендации по установке ↑

• Между модулем и крышей необходимо оставлять вентзазор. Он необходим для рассеивания избыточного тепла с нижней стороны устройства.
• Крепеж выполняют либо при помощи прижимных фиксаторов, либо болтов, для которых на нижнем крае рамы предусмотрены отверстия. Крепежные элементы должны иметь антикоррозийное покрытие.

Внимание! Корпус конструкции категорически нельзя сверлить или дорабатывать другим способом. Любая подобная «самодеятельность» чревата прекращением гарантии

• Солнечную панель подключают согласно инструкции производителя, не нарушая правил электробезопасности. Для монтажа используют одножильные провода из меди с минимальным сечением в 4 кв. мм. Если провода неустойчивы к УФ-излучению, то их необходимо прятать в гофр для наружных работ.
• Для подключения используют специальные коннекторы МС4. На устройствах имеются все необходимые разъемы. Перед его включением систему проверяют на соответствие данным, указанным в паспорте.

На заметку

Если напряжение при холостом ходе системы не соответствует указаниям в паспорте, значит установка выполнена неверно.

И еще одно замечание: максимальный ампераж и напряжение гарнитуры батарей не должен быть больше параметров дополнительных электроприборов: контроллера и преобразователя.

Как отапливаются дома за счет солнечной энергии?

К решению об установке в своем доме системы отопления с помощью солнечных батарей следует подходить взвешенно, оценив все «за» и «против», поскольку приобретение самых батарей, дополнительного оборудования и непосредственно сам монтаж потребует значительных расходов. Мы поговорим об этом предметно в конце статьи, а пока рассмотрим из чего состоит оборудование для отопления дома солнечной энергией.

Работает данная система за счет установке на крыше дома устройств прямого преобразования солнечной энергии в электрическую, эти устройства еще называют солнечными панелями или фотоэлементами. Встроенные в них фотоэлектрические системы, вырабатывающие ток под воздействием солнечного света, изготавливают из полупроводниковых материалов. Соединение фотоэлементов в модули, а тех в свою очередь друг с другом, позволяет создавать фотоэлектрические станции практически любого размера и мощности.

Фотоэлементы работают на основе физического принципа, при котором ток образуется благодаря воздействию света между двумя полупроводниковыми элементами с разными электрическими характеристиками и находящимися в контакте друг с другом. Из множества таких элементов и создаются солнечные панели или модули.

Фотоэлектрические модули вырабатывают постоянный ток, используемый в большинстве устройств, работающих от аккумуляторных батарей. Если же необходим постоянный ток, то к системе добавляют инвертор.

Оборудование для обеспечения загородного дома, дачи или коттеджа солнечной энергией состоит из следующих компонентов:

• Фотоэлектрическая панель;
• Концентратор;
• Следящая система;
• Поворотный механизм;
• Теплообменник;
• Блок управления;
• Насос;
• Аккумуляторы;
• Инвертор.

Установка такой системы несложна, ее можно выполнить своими силами за несколько часов, если следовать инструкции. Хотя, учитывая опасность работ, связанную с риском поражения током или падения с крыши, мы настоятельно рекомендуем поручить это дело профессионалам.

Конструктивные особенности

Структура плоского модуля гибкая, что облегчает монтаж. Помимо этого, отличает его невысокая стоимость, по отношению к батареям кристаллическими.

В наиболее простом исполнении солнечный плоский коллектор выглядит как ящик с затемненной лицевой стороной. Внутри его находится заполненный воздухом, водой либо смесью воды и незамерзающего вещества змеевик.

Передачу теплоносителя в отопительную систему осуществляют металлическая пластина с трубками, называются которые абсорбером.

Изготавливается он чаще из листовой меди с высоким показателем теплопроводности. Внешняя его сторона должна быть черным, поскольку именно этот цвет известен максимальным поглощением излучения.

Панели трубчатого типа образованы системой змеевиков и трубок и имеют сверху металлическую пластину. Чтобы от ее внешней поверхности лучи не отражались, сверху на абсорбер устанавливается надежное прозрачное покрытие – закаленное стекло с нанесенной оптической пленкой, которая в инфракрасном свете не излучает тепло.

Это положительно сказывается на производительности и способности нагревать воду до 200 градусов.

Есть и другие разновидности панелей – вакуумная, например. Сконструирована она по подобию термоса. Ее способность сохранять тепло с описанными моделями выше на 95%.

В нижней ее части присутствует жидкость, превращающаяся пар при нагревании солнечными лучами. Сверху в колбу впаян конденсатор, на котором конденсируется пар, трансформируется в тепло и подается систему отопительную. Высока эффективность таких панелей даже пасмурные дни. Их коллекторы сверху имеют зеркальную поверхность, фокусирующую получаемую энергию на плоскости адсорбера. Зеркальная поверхность по площади превышает абсорберную, что позволяет принимать больше лучей и вдвое увеличить производительность.

Его минус состоит в возможности приема исключительно прямых лучей. В последних разработках этот вопрос решили за счет применения поворотных устройств, заставляющих коллектор следовать за светилом.

Техническая вода, которой заполнен змеевик-приемник, движется по винтовому пути вверх при нагревании. Горячей она поступает в выходной патрубок, из которого попадает в отопительную систему. Охладившись, она спускается по отопительному контуру к патрубку входному. Затем все повторяется.

Плюсом такой конструкции является прием излучения на протяжении всего светового дня и минимальные потери трубопроводе.

Все нюансы систем нужно учитывать при выборе.

Монтаж оборудования

И всё-таки комплект всех составляющих для выработки электричества на своем балкончике приобретен. Но не лишним будет дополнительно упомянуть, что если солнечные панели с успехом могут быть смонтированы на внешней стороне лоджии, то всё вспомогательное оборудование лучше размещать за остекленным и утепленным местом. Прочитайте внимательно инструкцию к приборам и о том, как подключить солнечную панель. Именно здесь можно почерпнуть бесценные сведения об минимально допустимой температуре окружающей среды. В более выигрышном положении находятся гелиосистемы напротив окон внутри квартиры.

Итак, какие инструменты и материалы понадобятся:

• Стекло (оргстекло) для защиты фотопанели;
• Профильный уголок из алюминия с полкой 20х20мм;
• Шины для пайки контактов;
• Паяльник;
• Мультиметр;
• Специальный герметик в тубах.

Операции по сборке гелиопанели:

• Из профильного уголка изготавливается рама под размер гелиопанели с 10-ти миллиметровым зазором. В дальнейшем этот зазор будет заполнен герметиком;
• Пропайка контактов на фотоэлементах. Крайние контакты для надежности припаиваются к шинам;
• Подготовить стекло. Тщательным образом зачистить и обезжирить специальными жидкостями всю поверхность с обоих сторон;
• Установить стекло в подготовленную раму и надежно зафиксировать;
• На стекле разместить и надежно закрепить фотоэлементы. Оставить монтажные зазоры;
• С обратной стороны панель обработать акриловым лаком.

При установке собранной конструкции, необходимо солнечные панели надежно закрепить на элементах конструкции самого балкона. Место установки лучше всего подобрать заранее, так как всю поверхность необходимо периодически очищать. Про правила установки мы уже говорили — желательно, чтобы он был под определенным углом к солнечным лучам.

Изготовление в домашних условиях

Комплексная гелиосистема потребует немалого вложения средств. Но все потраченные деньги вернутся в будущем. Срок окупаемости в зависимости от количества модулей и способов использования солнечной энергии будет разниться. Но все же можно уменьшить первоначальные расходы не за счет потери качества, а за счет разумного подхода к выбору компонентов солнечной батареи.

Будет интересно УЗО: что это такое в электрике, принцип работы, назначение, маркировка, характеристики, классификация

Если вы неограничены в площади установки солнечных модулей, и в вашем распоряжении есть приличное пространство, то на 100 кв. м вы можете установить поликристаллические солнечные батареи. Это позволит сэкономить немалую сумму в семейном бюджете.

Не старайтесь покрыть полностью крышу солнечными батареями. Для начала установите пару модулей и подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Нарастить мощность и увеличить количество модулей можно всегда со временем.

Если вы ограничены в бюджете, то можете отказаться от установки контроллера – это вспомогательный элемент, который необходим для отслеживания уровня заряда батареи. Вместо него, можно дополнительно подсоединить к системе еще один аккумулятор – это позволит избежать перезаряда и увеличит емкость системы. А для контроля заряда можно использовать обычные автомобильные часы, которыми можно измерять напряжение, да и стоят они в разы дешевле.

Итоги обзора

Солнечные батареи однозначно окупятся за 25 лет своей службы. Это нетрудно проверить, посчитав, сколько вы платите за электроэнергию государству.

Два основных вида солнечных батарей, дающих наибольший КПД, это поликристаллические и монокристаллические батареи. Из них можно выбирать по таким признакам:

Если приоритетнее низкая стоимость, то для дома можно выбрать аморфные батареи. К тому же, они эффективны в местах, где часто бывает пасмурная погода, потому что работают при рассеянном солнечном свете.

Еще дешевле стоят пленочные батареи, но они дают меньший КПД и их пока трудно найти в продаже, производство только началось. Их стоит использовать, если важен малый вес конструкции и возможность наклеивать панель на любую поверхность.

Основные выводы

Из приведённых выше примеров по эксперименту по эксплуатации солнечной батареи и расчёту солнечной станции для дома видно, что использование такой энергии пока не выгодно. В первом случае срок окупаемости до 60 лет, во втором около 30, даже для такого южного региона как Краснодарский край.

Почему же в странах Европы и США это считается выгодным и используется повсеместно? Во – первых там есть государственная поддержка в этом вопросе, а во – вторых стоимость электроэнергии там намного выше. Так в Германии на конец 2020 года стоимость 1 кВтч составляла 0,43$, что в рублях 0,43 х 73 руб. = 31,39 руб. То есть эта величина превышает тариф за электроэнергию в Краснодарском крае в 6 раз, соответственно и срок окупаемости будет для солнечной установки рассчитанной ранее не 30 лет, а 5. С учётом субсидирования этот срок ещё меньше, а оборудование производится в основном в Китае и его стоимость не сильно отличается в разных странах.

А в наших условиях при желании установить солнечные батареи следует знать:

1. Так как цены на оборудование со временем падают, КПД новых разработок солнечных панелей неуклонно растёт и растут тарифы на электроэнергию, целесообразность использования солнечных станций тоже растёт.
2. Для юридических лиц использование солнечной энергии тоже выгоднее, так как тарифы на электроэнергию для них выше. Так в Краснодарском крае тариф для юрлиц – 10,08 руб./кВтч.
3. Чем больше мощность солнечной станции, тем ниже себестоимость вырабатываемой ею электроэнергии.
4. Для продажи излишков электроэнергии необходимо официально подключить станцию к сетям и заключить договор с энергосбытовой организацией.

Из всего сказанного выше следует вывод: сейчас использование солнечных панелей в наших условиях невыгодно, но лет через десять, а может и раньше ситуация должна измениться. Правительство принимает новые законы, способствующие этому, тарифы растут с каждым годом.

Заключение

Солнце – это не только источник света и тепла, но и источник неисчерпаемой энергии. Если раньше альтернативная энергия Солнца использовалась больше всего в космической и промышленной отрасли, то сейчас она быстрыми темпами вошла в бытовую сферу. Водонагреватели на солнечных батареях, осветительные приборы с фотоэлементами, зарядные устройства для гаджетов, работающие на фотогальваническом эффекте – все это реальные примеры использования энергии Солнца в повседневной жизни.

Если изначально к плюсам использования солнечной энергии относили только ее экологичность и неиссякаемость, то сейчас список преимуществ расширился. Итак, достоинства солнечной энергии и ее использования:

• независимость от сторонних энергосистем;
• постоянство подачи электрического тока (нет скачков напряжения);
• длительный срок эксплуатации (20-30 лет в зависимости от качества);
• независимость от сезона года (поликристаллические панели улавливают рассеянное излучение даже в дождливую погоду);
• минимальное сервисное обслуживание (очистка от пыли лицевой части панели).

Такой пункт, как экономичность, сложно отнести конкретно к плюсам или минусам. Дело в том, что полноценное обеспечение загородного дома электроэнергией за счет установки солнечных панелей требует единоразового крупного вложения (это может в некотором смысле минус). Но в долгосрочной перспективе все затраты окупаются с лихвой (это плюс)

Важно все правильно заранее рассчитать и найти оптимальный вариант для конкретной ситуации

Единственный существенный недостаток солнечных энергосистем заключается в том, что они не работают ночью. Это требует установки накопителей энергии. Надеемся, что наши советы и рассмотренные лучшие солнечные панели помогут вам начать использование экологически чистой энергии Солнца.