Опубликовано 19.09.2016 г.

Солнечные батареи в частном доме

Источники альтернативной энергии – современный способ обеспечения полной автономности собственного частного дома. Такие решения актуальны не только для загородных поселков, не подключенных к централизованным магистралям, но и для владельцев коттеджей, желающих минимизировать коммунальные затраты и воспользоваться бесплатной солнечной энергией.

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи представляют собой систему фотоэлементов (полупроводниковых устройств на основе кристаллов кремния), которая перерабатывает энергию солнечного света в электрическую. Кроме непосредственно солнечной панели с фотоэлементами, она включает:

  • инвертор, с помощью которого постоянный ток преобразуется в переменный;
  • аккумулятор, накапливающий электричество и отдающий полученную энергию в темное время суток;
  • контроллер, необходимый для обеспечения защиты солнечной батареи от перенагрузки и контролирующий уровень ее зарядки.

В зависимости от размеров панелей солнечные батареи могут быть двух типов:

  • малые аккумуляторные системы – для обеспечения электроэнергией бытовой техники или нескольких приборов освещения;
  • большие фотоэлектрические системы – предназначены для полного обеспечения загородного дома альтернативной солнечной энергией.

Исходя из конструктивных особенностей, выделяют три основных вида устройств:

  • Батареи, изготовленные из тонких натянутых пленок. Отличаются невысокой стоимостью, непривередливы в работе, однако предполагают большую площадь монтажа.
  • Батареи с большим количеством индивидуальных силиконовых ячеек. Данные системы характеризует небольшой вес и легкий монтаж, а также компактные размеры. Из минусов: сильная зависимость от прямых солнечных лучей.
  • Батареи с ячейками, в которых расположены разнонаправленные кристаллы. Могут работать не только при прямом, но и при рассеянном солнечном свете.

Каждая система солнечных батарей имеет определенные параметры, включающие мощность солнечной генерации, фактический запас энергии, пиковой мощности потребления и номинальное напряжение. Именно эти характеристики определяют работоспособность системы.

Как выбрать солнечные батареи

Для того чтобы определиться с целесообразностью установки солнечных батарей, необходимо провести предварительные расчеты.

Первоначально следует узнать, какое количество электроэнергии вы расходуете ежегодно. Для этого сложите количество киловатт, потребляемое за год, и разделите на 12 месяцев – таким образом, вы определите среднемесячный расход электроэнергии. Затем умножьте полученную сумму на коэффициент 16 (для средней России). Данная цифра и будет оптимальной мощностью солнечных батарей.

Для размещения солнечной батареи необходима достаточная площадь (1 м2 батареи вырабатывает примерно 100 Вт электроэнергии). Размещать солнечное оборудование следует на южной стороне дома, которая не должна быть закрыта деревьями и другими постройками. При этом устанавливать батареи можно не только на скате крыши (предварительно рассчитав нагрузку на конструкцию кровли), но и на южных фасадах и отдельно установленных наклонных стендах во дворе.

Как правило, срок службы фотоэлементов составляет 20-25 лет. Самые большие затраты приходятся на покупку аккумуляторов, которые необходимо менять один раз в 5-7 лет. При правильно подобранной площади солнечных батарей и грамотной установке с учетом количества световых дней в регионе альтернативный источник электроэнергии окупается в течение примерно 5 лет.

Преимущества солнечных батарей

  • Солнечные установки позволяют обеспечить загородный дом бесплатной электроэнергией в необходимом объеме, а использование мощных аккумуляторов – не прекращать энергоподачу и в темное время суток.
  • На монтаж солнечных установок не требуется получение лицензии и какой-либо разрешительной документации.
  • Солнечный свет является экологически чистым видом энергии.
  • Солнечные батареи – это оптимальный выбор для загородных домов или дач, к которым нет возможности подвести централизованные энергомагистрали.

К минусам солнечных установок можно отнести значительную стоимость оборудования, неэффективность использования батарей в пасмурную туманную погоду или дождливые дни. Также следует отметить, что производительность аккумулятора при температуре ниже 0 oC приводит к резкому снижению мощности.

Солнечные батареи с успехом используются в Европе уже несколько десятилетий в качестве вспомогательных источников альтернативной энергии. Развитие технического прогресса, постоянная интеграция передовых научных инноваций в промышленное производство позволяют усовершенствовать предыдущие модели солнечных энергосистем и создавать более дешевые установки с высоким КПД, доступные для широкого круга потребителей.