Как выбрать солнечную крышную установку и не переплатить

Источники энергии, не наносящие вреда окружающей среде, в свете масштабных техногенных катастроф приобретают особое значение.

Комфорт нашей жизни обеспечивается огромным количеством всевозможных электроприборов, что влечет возрастающую зависимость от поставок электроэнергии, которые не всегда отличаются стабильностью.

Этот фактор также вносит свою лепту в увеличение количества мини-электростанций для обеспечения личных потребностей владельцев частных домов.

Чтобы это начинание не обернулось расходами, которые никогда не оправдают себя, перед установкой такой системы необходимо произвести тщательные расчеты.

Место установки – крыша

Фотоэлектрические системы монтируют на фасады зданий, устанавливаются на стенах, но, конечно же, наиболее подходящим местом для монтажа солнечных батарей является крыша – здесь обеспечивается максимальная освещенность элементов.

Зазор между кровельным покрытием и фотоэлектрическим модулем должен составлять не менее 5-10 см, так как в процессе работы происходит сильный нагрев элементов.

Для увеличения эффективности разработана специальная подвижная система слежения за Солнцем, автоматически выполняющая поворот солнечной батареи с тем, чтобы обеспечить наилучшую в этот момент ориентацию.

Огромное значение имеет также степень наклона поверхности фотоэлектрического модуля. Оптимальным считается наклонное размещение: под углом от 15 до 90 градусов, в зависимости от географической широты местности. Для европейской части России эти значения составляют от 30 до 60 градусов.

На практике расположение солнечной батареи в первую очередь зависит от конструкции крыши, при установке нужно выбирать ориентацию и угол наклона, максимально близкие к оптимальным расчетным.

Существует три основных типа модулей:

• наклонные – подходят для скатных крыш;
• горизонтальные – размещаются на плоских крышах;
• свободностоящие – монтируются с помощью отдельной конструкции.

В самостоятельный вид можно выделить новинки строительного рынка – это фотоэлектрические панели, интегрированные в архитектурные элементы конструкции здания.

Ярким примером служит фотогальваническая черепица «Тегосолар»: это кровельное покрытие, способное генерировать электричество.

Этот фактор имеет большое влияние на работу системы, и его нужно обязательно учитывать при монтаже.

Аккумулятор, инвертор, блок управления и другие необходимые элементы можно разместить в любом удобном месте – например, в подсобном помещении.

Крепежные элементы, стойки, рейки выполняются из металла.

Это может быть:

• сталь;
• алюминий;
• оцинкованное железо.

Особенности конструкции

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что фотоэлектрический модуль

состоит из двух тонких пластин – полупроводника, посредством которого происходит преобразование солнечной энергии в электричество.

Вырабатывается постоянный ток, для превращения его в переменный используется инвертор.

Также в систему электроснабжения входят аккумуляторы – ведь интенсивность солнечного излучения неравномерна на протяжении суток, и контроллер.

Для системы небольшой мощности существенны потери напряжения в кабеле – его следует делать максимально коротким.

Какие данные нужны для расчетов

Начнем с того, что нужно определить коэффициент солнечной инсоляции. Интенсивность солнечного света для своего региона можно найти в метеорологических таблицах: там уровень солнечной радиации указывается для каждого города помесячно.

Второе, что необходимо узнать, – это мощность электроприемников. Можно запитать как весь дом полностью, так и несколько приборов и лампочек, для остальных потребителей подав питание от обычной электросети.

Данные показатели рассчитывается следующим образом: паспортная мощность потребителя умножается на количество часов работы в сутки.

Данные для всех потребителей, которые будут снабжаться энергией от солнечной батареи, суммируются.

Батарея площадью 1 кв. м сможет обеспечить электроэнергией устройство мощностью в 120 Вт – это среднее значение.

Солнечная батарея в качестве источника энергии может использоваться в доме, удаленном на большое расстояние от электрических сетей, когда подключение к стационарному электроснабжению не оправдано экономически.

В расчетах нужно также учитывать потери на заряд-разряд аккумулятора, разницу между оптимальным расчетным и реальным наклоном и ориентацией панелей. Эти данные вводят в расчетные формулы с помощью поправочных коэффициентов.

Рекомендации по установке

• Перед монтажом правильность расчетов можно проверить с помощью специальных компьютерных программ.
• Солнечные батареи следует беречь от механических повреждений. В случае необходимости над элементом можно установить снегозадержатели или снегорассекатели.
• Аккумулятор должен быть надежно защищен от попадания влаги.
• Крепление панелей необходимо выполнять надежно – им придется выдерживать порывы ветра, снегопады и прочие погодные неурядицы.

Гарантии хорошей погоды не может дать никто, количество солнечных дней в году, указанное в справочнике – усредненный показатель, и на практике значения часто отличаются от среднестатистических. К тому же, занимая обширную площадь, солнечные батареи имеют невысокий КПД.

Однако желание обеспечить свой дом электроэнергией от независимого от общих сетей и к тому же экологичного источника в регионах с большим количеством солнечных дней в году экономически оправдано.

Регулярный рост цен на электроэнергию в разы сокращает срок окупаемости автономной системы. Ведь, оплатив покупку и установку оборудования однажды, долгие годы можно пользоваться бесплатным электричеством.

Как выбрать солнечную крышную установку и не переплатить

Добавление статьи в новую подборку

Если вы не знаете, как выбрать солнечную батарею, то лучше всего обратиться к специалистам. Но чтобы вам было о чем беседовать в процессе покупки, следует изучить характеристики предлагаемого оборудования. Наша статья в этом поможет.

В последнее время в России и мире набирают популярность солнечные крышные установки, которые обеспечивают экологически чистую и безопасную выработку электроэнергии. Солнечные технологии становятся все эффективнее, а стоимость такого энергооборудования ежегодно снижается, что делает солнечную энергетику доступной каждому. О том, как правильно выбрать оборудование, функционирующее за счет солнечной энергии, рассказали специалисты компании “Хевел”.

Шесть шагов к мечте

Выбор солнечной установки – ответственное дело, к которому нужно подойти со всей серьезностью. Для этого следует выполнить несколько рекомендаций-шагов.

1. Необходимо оценить общую потребность дома в электроэнергии. В среднем, установка “под ключ” солнечного оборудования мощностью 1 кВт обойдется в 120 тыс. российских рублей. Оборудование большей мощности будет дешевле и окупится быстрее. При текущей стоимости электроэнергии окупаемость крышной установки на 3-5 кВт в Подмосковье составит 10-13 лет, а в более солнечных регионах это произойдет еще быстрей. Посчитать необходимую мощность можно, обратившись к специалистам или самостоятельно – достаточно суммировать мощность всех используемых в доме электроприборов и добавить 10-15% резервной мощности для защиты от перепадов напряжения.

Часто свободная площадь крыши не позволяет оборудовать солнечную установку необходимой мощности. В качестве дополнительных площадей прекрасно подойдут свободные крыши бани, сарая и гаража. И помните, даже небольшая система солнечного электроснабжения дома – это большой шаг на пути к увеличению энергоэффективности!

Сегодня в Калининградской области и в Зеленограде (г.Москва) уже есть примеры, когда собственники, установившие на крышах своих домов солнечные модули, не только существенно экономят на электроэнергии, но и продают ее избыток компаниям энергосбыта.

2. Следующий шаг – выбор производителя солнечных модулей. Здесь ключевую роль играют два фактора – стоимость и эффективность. Сейчас на рынке предлагают множество вариантов, как российских, так и зарубежных производителей (в основном китайских и немецких). Наибольшей популярностью пользуются отечественные модули – у них выше качество и срок службы, продукция сертифицирована, всегда есть на складе и доступна в кратчайшие сроки, в том числе и для замены по гарантии. Хотя, стоит отметить, что линейки китайских модулей более разнообразны по параметрам и конкурентоспособны по цене.

Обратите внимание на новую технологию – гетероструктурные солнечные модули. Их КПД достигает 20,5% – это самая эффективная из существующих сегодня на рынке солнечных энергоустановок технология. Уже летом 2017 года можно будет приобрести гетероструктурные солнечные модули российского производства.

3. Не забудьте про дополнительное оборудование – современные аккумуляторные батареи (АКБ) позволят обеспечить круглосуточное использование электроэнергии, вырабатываемой солнечными модулями в светлое время суток, а правильно подобранное электротехническое оборудование в составе системы солнечного электроснабжения сделает этот процесс максимально эффективным.

4. После выбора производителя следует приступить к проектированию и монтажу системы – грамотное размещение позволит использовать ее с наилучшими показателями. При проектировании специалисты учитывают ориентацию крыши дома по сторонам света и угол ее наклона, продолжительность светового дня и уровень инсоляции. Подбирается оптимальное оборудование – инверторы, контроллеры и АКБ, исходя из потребностей дома в электроэнергии и материальных возможностей клиента.

Различные системы имеют свои особенности, поэтому подбор комплектующих, проектирование и монтаж системы лучше доверить специалистам в области солнечной энергетики.

Чем больше данных вы сможете собрать о своем доме, тем более эффективное решение сможет предложить специалист. При проектировании учитываются следующие показатели: мощность или перечень установленного оборудования, данные со счетов или счетчиков потребления электроэнергии, размеры и ориентация крыши, частота и интенсивность перебоев в сети.

5. После подключения солнечной крышной установки не забывайте следовать нескольким простым правилам по уходу за ней. Это позволит поддерживать максимальную продуктивность системы и пользоваться ее преимуществами дольше обычного:

• следите за поверхностью модулей – снег и грязь, налипшие на стекло, снижают рабочие качества установки. Случается это крайне редко, да и очистить солнечный модуль можно самостоятельно – это не сложнее, чем вымыть окна, правда химические средства лучше не использовать – с очисткой поверхности отлично справится простая вода;
• система сама следит за работоспособностью каждой ячейки модуля и подает сигнал, если один или несколько модулей вышли из строя. В таком случае в течение гарантийного срока (как правило, это 5 лет) его бесплатно заменят или отремонтируют;
• раз в год рекомендуется проводить техобслуживание остального оборудования – аккумуляторов, инверторов и сетей. Это несложно, специалисты подробно расскажут, как это сделать и на что нужно обратить внимание. Основные моменты отражены и в инструкции по эксплуатации.

6. Правильно подобранная и настроенная система солнечного электроснабжения не требует участия человека и обеспечивает:

• высокую надежность и качество электроснабжения дома;
• защиту от перебоев в сети;
• нулевые счета за электроэнергию;
• экологически чистую энергию;
• бесперебойную службу в течение минимум 20 лет гарантированной работы.

Солнечные панели постоянно обновляются, совершенствуется их покрытие и увеличивается энергоемкость. Они будут обеспечивать ваш дом электроэнергией на протяжении многих лет. У использования возобновляемых источников энергии – большое будущее, и наша задача состоит в том, чтобы оно поскорее пришло и в ваш дом!

Как выбрать солнечную панель — обзор важных параметров

Фотоэлементы, собранные в один корпус называют обычно солнечной панелью. Несколько панелей, подключенных через инвертор, контроллер заряда к аккумуляторам и электросети образуют электростанцию. Рассмотрим основные требования, которыми должны обладать фотоэлектрические панели.

Фотоэлементы

Выдаваемый вольтаж, ампераж и мощность напрямую зависит от количества фотоэлементов на солнечной панели. В изделиях фабричного производства используются 6-дюймовые (156х156мм) пластины, как наиболее мощные.

Если вы решили сделать солнечную панель своими руками – можно применять разрезанный пополам вариант (78х156мм). Как показывает практика, брак при кустарном изготовлении солнечных панелей неизбежен, но при использовании пластин половинного размера, его последствия обходятся в два раза дешевле.

Важно. Не пытайтесь разрезать большую (156х156 мм) пластину самостоятельно – покупайте только готовые заводские варианты, разрезанные лазером.

Мощность

Мощность панели напрямую зависит от ее размера. При самостоятельной сборке вы сами определяете какого размера будет устройство. Если вы покупаете готовую солнечную панель, ее вольт амперные характеристики указываются на ее корпусе и в документах к ней.

Избегайте приобретать панели большого размера/мощности. Громоздкие устройства гораздо сложнее транспортировать, монтировать и обслуживать. Наибольшей популярностью пользуются панели в 100 Ватт. Это 36 монокристаллических или 40 поликристаллических модулей в одном корпусе.

Поли или моно кристалл

Внешне поликристаллические фотоэлементы отличаются от монокристаллических более светлым оттенком лицевой поверхности. Также у монокристаллов – скругленные углы, а у поликристаллов – прямые. Технология изготовления поли – элементов более дешевая, отсюда более низкая цена один элемент «моно» стоит 2.1$, «поли» 1.8$.

Есть несколько фактов в поддержку первого и второго:

1. Поликристалл выдает более устойчивое напряжение при облачности/рассеянном свете.
2. Монокристалл – имеет большее КПД – 17-18% против 14 у поли.
3. Срок службы у обоих фотоэлементов примерно одинаков – 20 лет.
4. Деградация (потеря мощности) у моно – 3% в первый год эксплуатации и 0,85% каждый последующий год. У «поли» – 2% за первый и 0,8% за каждый последующий. Т.е. через 10 лет эксплуатации моно потеряет 10,65% а поли – 9,2%

На самом деле, разница между производительностью этих двух технологий изготовления солнечных элементов незначительна, что подтверждают многочисленные исследования в этой сфере.

Наиболее востребованной является поликристаллическая технология. На ней работают около 80% всех солнечных электростанций в мире. Для примера приводим таблицу сравнения эффективности модулей, выполненных на обоих технологиях, от одного популярного производителя CSG PVtech (Китай):

Сравнение эффективности поли и монокристаллов в фотоэлементе

Как видно из данных в таблице – у этого конкретного изготовителя разница между поли и моно кристаллами практически не ощущается, но у других фирм все может быть иначе и следует принимать во внимание реальные показатели

Корпус

Важным элементом любой солнечной панели является ее каркас. Он должен обладать несколькими качествами:

1. долговечность;
2. легкость;
3. стойкость к температурным воздействиям;
4. стойкость к метеоусловиям;
5. прочность;
6. невысокая цена.

По сочетанию всех указанных качеств пока нет конкуренции алюминию, поэтому именно из него делают каркасы 90% панелей как фабричного, так и кустарного производства.

Фотоэлементы в панели защищаются прозрачным материалом и выбор его не всегда очевиден. Важными факторами являются цена, % светопропускания и масса.

• Оргстекло. 92% пропускания света, низкая масса и сравнительно невысокая стоимость. Солнечные панели с оргстеклом получаются легкие и прочные, однако в летнее время оргстекло практически не отводит тепло и деформируется от температуры. В итоге батарея с оргстеклом выходит из строя за один летний сезон. Стоимость 36$ м.кв. за 6 мм стекло.
• Поликарбонат. Дешевле оргстекла, не деформируется, 90% пропускания цвета, очень легкий. Несмотря на свои достоинства, применение его в солнечных панелях нецелесообразно, т.к. он мутнеет от температурных перепадов и перестает пропускать свет в необходимом количестве. Стоимость 4,26$ м.кв. 8 мм поликарбонат.
• Стекло. Тяжелое, хрупкое, о обладает высокой светопропускной способностью (до 98%), которая обратно зависит от толщины. Стекло является самым популярным материалом защиты фотоэлементов в солнечных панелях только из-за его дешевизны и высокой светопропускной способности. Стоимость 3$ м.кв за 6 мм стекло.

Важным элементом также является клей, с помощью которого фотоэлементы крепятся к стеклу. Фотоэлементы должны быть приклеены только специальным составом. Нарушение этого правила приводит к тому, что через несколько месяцев эксплуатации герметичность нарушается, солнечные батареи деформируются или клей мутнеет, не пропуская света.

Важно. Нельзя использовать эпоксидный клей. Через 2 месяца на солнце он пожелтеет и перестанет пропускать свет к фотоэлементам. На морозе эпоксидный клей потрескается и может привести в негодность всю панель

Для солнечных панелей используют специальный герметик компаунд. Самым популярным является американский Dow Corning Sylgard 184 Solar Cell по цене 48$ за банку в 1 кг (хватит на 4 м.кв. панелей).

Размещение

Как правильно разместить панель

Идеальным способом расположения солнечных панелей является закрепление их на подвижном основании с возможностью в течении дня корректировать их позицию относительно солнца. Если панели можно закреплять только статично, то они должны быть повернуты в сторону Юга и находиться под углом 45° к поверхности земли. Таким образом солнце будет максимально долго в течении дня освещать панели.

Панели должны находиться в доступном для их обслуживания месте. Оператор всегда должен иметь возможность осмотреть и очистить их поверхность от налипшего снега, инея, листвы и т.д.

Источники:

http://okrovle.com/ustrojstvo-krysh/krysha-iz-solnechnyh-batarej.html
http://www.ogorod.ru/ru/main/tekno/11085/Kak-vybrat-solnechnuju-kryshnuju-ustanovku.htm
http://electricadom.com/kak-vybrat-solnechnuyu-panel-obzor-vazhnykh-parametrov.html