Для дома
Критерии выбора и комплектация комплекта для дома, ничем не отличаются от критериев и комплектации комплекта для дачи. Разница заключается в технических характеристиках используемых устройств, а соответственно и цене комплекта.
Для сравнения рассмотрим продукцию, которую также выпускает отечественные компании, это:
- Комплект солнечная электростанция мощностью 1,88 кВт — стоит от 315000,00 рублей.
- Комплект «Люкс» — стоит от 410 000,00 рублей;
- Комплект «Дом», мощностью 7.5 кВт — стоит от 290 000 рублей.
Для зеленого тарифа 30 кВт
Зеленый тариф – это закон, позволяющий любому гражданину установить на своей территории персональную электростанцию, мощностью до 30,0 кВт, и продавать произведенную электрическую энергию сторонним потребителям.
Критерии выбора оборудования и составных элементов солнечного комплекта для строительства электростанции мощностью 30,0 кВт, аналогичны выше приведенным.
В связи с большим количеством элементов комплекта (солнечных панелей, аккумуляторов, средств защиты и т. д.), возрастает потребность в большем количестве соединительных проводов (кабелей), конструкций крепления оборудования и элементов защиты. Также, отдельно должен быть решен вопрос с местами установки панелей, это могут быть элементы существующих строений, или потребуется отвод дополнительных земельных участков.
Так российская компании ЭнерджиВинд, имеющая собственное производство в Смоленской области и офисы в г. Москва (центральный) и г. Санкт – Петербург, производит солнечные электростанции «EnergyWind», мощностью 30,0 кВт (145,21 кВт/сутки — 4000 кВт/месяц).
Стоимостью комплекта — от 5800000,00 рублей.
В поставляемый комплект электростанции входят:
- Солнечные панели ENERGYWIND, мощностью 300,0 Вт — 100 шт;
- Контроллер ECO Энергия MPPT Pro 250/60 — 10 шт.;
- Аккумулятор GEL Challenger G12-200H — 72 шт.;
- Инвертор МАП-Pro 18кВт (48В) — 1 шт.
Обзор производителей. Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и одной панели
Солнечные технологии как альтернативные источники энергии уверенно заняли передовые позиции на рынке. Большое количество производителей активно конкурирует, предлагая все новые и новые инновации. Лидирующее место в объемах продаж ТОР-15 стран солнечных электростанций и их комплектующих занимает Китай, имея более 50%.
Наиболее популярными брендами являются Еxmork, RENE SOLA, LDK, Helios House, Suntech, JA Solar и др.
Европейских производителей с объемом рынка около 25% представляют такие компании, как германские AXITEC GmbH, Solarworld и Viessmann Group и норвежская Renewable Energy Corporation и др.
Стоимость солнечной панели мощностью 200 Вт составит от 10 до 25 тыс. рублей
Японию, Корею и Тайвань (15%) представляют компании Kyocera, Sharp, Sanyo, Hanwha Solar One и Motech.
Отечественная продукция представлена такими компаниями, как Hevel Solar и ТСМ. Американский производитель – компания First Solar.
Купить солнечные батареи для дома можно относительно недорого. Если взять за потребительский образец солнечную панель мощностью 200 Вт, то ценовой ряд будет в пределах:
Особенности монтажа
Желательно, чтобы вы подыскали специалиста по монтажу СБ. Можно узнать о нем в магазине, где вы совершаете покупку или в глобальной сети. Если же установку производите вы сами, необходимо знать несколько особенностей работы такого оборудования.
Монтаж солнечных панелей
Смонтировать батареи на вашей даче лучше и легче всего на крыше дома. Это самая большая площадь, но тут есть несколько нюансов:
- Монтаж лучше производить там, где лучи будут освещать батарею под углом 90 большую часть дня.
Это позволит аккумулировать (сохранить) большой запас энергии. Монтаж можно выполнить где угодно: на вышке, прямо на земле, на здании хлева (если у вас много голов скота и он длинный).
- При самостоятельном монтаже СБ помните, что для наилучшего результата (максимального КПД), батареи летом располагают под 40-45 градусов к горизонту с направлением на юг
Правильное расположение батарей
При неточном размещении, лучи дневного светила попадают на поверхность модуля под неправильным углом, что значительно снижает их мощность.
- Для поддержания постоянного КПД батареи должны устанавливаться на специальные поворотные кронштейны.
Это необходимо чтобы в разные сезоны можно было сменить угол наклона. Ведь зимой солнце располагается намного ниже, чем в остальное время года.
В идеале, желательно, чтобы даже в течение дня, батареи были повернуты к светилу под углом 90. Ведь при стационарном положении СБ будут отдавать полную мощность, когда солнце расположится в зените. А при восходе или заходе светила КПД будет низким.
Крепления для солнечных батарей
Для устранения этого недостатка необходим специальный сервомеханизм с фотоэлементами и автоматикой (можно купить или выписать через глобальную сеть). Это система, фактически, будет «следить» за солнцем и поворачивать СБ на нужный угол.
Она работает так.
К электромоторам, которые перемещают СБ, подключена схема с фотоэлементом, настроенная на определенный уровень освещения. Как только количество света изменится (солнце «ушло», облако), устройство дает команду моторам, и они вращаются, пока уровень освещения фотоэлемента не достигнет нужного значения.
Такое устройство можно сделать своими руками. Один из вариантов можно увидеть на видео:
В данной конструкции угол наклона батарей (зависит от высоты солнца над землей) меняется с помощью насоса и поршней, а слежение за перемещением солнца в течение дня, осуществляется отдельным (для каждого модуля) мотором.
Преимущества и недостатки солнечных батарей
Для начала рассмотрим преимущества установки данной конструкции:
- Значительная экономия денег расходов на электроэнергию. Ваша семья будет потреблять намного меньше электроэнергии от сети, за счет чего выплаты за свет значительно сократятся;
- Независимость от работы электростанции. Если в городе свет на длительных срок отключают редко, то в дачных поселках отсутствие электричества 1-2 дня – это нормальное явление. Однако с солнечными батареями у вас будет свет несмотря на работу электростанции;
- Долговечность. Все элементы конструкции изготавливаются из надежных сплавов металлов, песок раскаливается до максимальной температуры, пока не станет твердым, как сталь. Эксперты отмечают, что солнечные батареи обходятся без технического обслуживания десятки лет;
- Позволяет сохранить чистоту атмосферы. Электростанции совершают непоправимый вред окружающей среде, тогда как солнечные батареи – это экологически чистое приспособление, которое никак не влияет на окружающую среду.
Установка панелей рядом с домом
Монтаж солнечных батарей на кровле
К недостаткам стоит отнести следующие пункты:
- Бесперебойный доступ к электричеству не всегда возможен. Летом пользование солнечными батареями вполне целесообразно, тогда как в зимнее время приспособление вряд ли окажется эффективным. Однако, учитывая, что проживание в дачных домах чаще всего происходит именно в летние деньки, этот минус можно не учитывать;
- Высокая стоимость. Как правило, постепенно выплачивать десятки тысяч рублей за конструкцию нельзя – нужно выложить всю сумму сразу. Это не под силу некоторым семьям.
Теперь, когда вы знаете, какие преимущества и недостатки имеют солнечные батареи для дачи в комплекте, вы сможете взвесить все «за» и «против», и принять правильное решение.
История возникновения солнечных электростанций
Солнечная энергия привлекала человека тем, что это практически бесконечный источник энергии. Такие аккумуляторные панели — это альтернативный способ обуздать энергию солнца. Первой попыткой было создание термальных электростанций, принцип работы солнечной батареи заключался в том, что энергия солнца нагревала воду до состояния кипения, а образующийся при этом пар крутил лопасти турбины, производящей электричество.
В случае с солнечными панелями коэффициент полезного действия (КПД) выше поскольку производится прямая трансформация тепловой энергии солнца в электрическую, минуя стадии предобразования энергии на нагрев пара вращения вала турбины (при этом увеличиваются потери энергии за счет силы трения). Солнечная батарея состоит из цепи полупроводниковых фотоэлементов, которые под воздействие м солнечного света вырабатывают электроэнергию. Этот процесс в физике называется фотоэлектрическим эффектом.
Это свойство впервые было открыто французским физиком Александром Беккерелем (в честь которого также была названа единица измерения радиоактивности в Международной системе единиц) в 1839 году. А первый прототип подобной электростанции был создан спустя 50 лет русским ученым Александром Столетовым. Дальнейшее развитие и объяснение фотоэлектрического эффекта было описано Альбертом Эйнштейном. Спустя несколько лет был запатентован проект по созданию типовых солнечных батарей.
Из чего состоит комплект солнечных батарей для дачи?
В комплект небольшой солнечной электростанции для дома входит:
система солнечных панелей — тип соединения (последовательный/параллельный) выбирается исходя из необходимого напряжения на инверторе;
система аккумуляторов — соединяются аналогично солнечным панелям для достижения нужного напряжения на инверторе;
контроллер заряда аккумуляторных батарей — подсоединяется последовательно между солнечными батареями и аккумуляторами, принимает важное участие в поддержании стабильности подаваемого на инвертор напряжения;
инвертор напряжения — подключается к аккумуляторам параллельно контроллеру заряда, перерабатывает постоянное напряжение 12/24/48 вольт в переменное 220;
провода, разъемы.
Область применения солнечных панелей
Стационарные панели
Солнечные панели могут использоваться как в стационарных условиях, так и быть переносными.
Фиксированные модули применяются в следующих областях:
- на солнечных электростанциях;
- в автономных, резервных или гибридных электростанциях для дома или дачи;
- для обогрева помещений и нагрева воды (солнечный коллектор);
- в автономных системах освещения улиц;
- для питания рекламных щитов;
- в системах навигации и сигнализации;
- в насосных станциях и др.
Рассматривая стационарные солнечные электростанции, остановимся подробнее на тех, которые используются для электроснабжения дома. Чтобы обеспечить жилище электричеством с помощью энергии Солнца, понадобятся следующие комплектующие:
- солнечные модули;
- аккумулятор (для накопления неизрасходованной энергии);
- контроллер напряжения (увеличивает срок службы аккумулятора, но не обязателен для установки);
- инвертор (преобразует постоянный ток аккумулятора в необходимый переменный ток для электроприборов).
Домашние солнечные электростанции по отношению к централизованному электроснабжению могут быть:
автономные.
Автономные, т.е. независимые от других источников питания, солнечные электростанции используются там, где невозможно по определенным причинам (значительная удаленность от населенных пунктов) подключение к общей электросети. Их использование целесообразно в южных районах, где длиннее световой день и большое количество ясных дней. В любом случае ее желательно продублировать генератором на горючем топливе. Основные преимущества автономной станции – это ее экологичность, бесшумность, минимальное техническое обслуживание в течение эксплуатации. Минус – ночью или в пасмурные дни электроэнергия вырабатываться не будет. Кроме того для их работы необходимы выше названные комплектующие, которые делают автономную систему довольно дорогой.
резервные.
Резервные, или сетевые, электростанции устанавливаются там, где есть подключение к центральной электрической сети. Она используется, как дополнительный источник электроэнергии. Резервная солнечная электростанция начинает свою работу в случае перерыва подачи электроэнергии от сети. Преимущества – бесшумность, надежность, возможность монтажа на крышу или фасад здания. Также плюсом является отсутствие аккумулятора, контроллера и инвертора, что значительно удешевляет систему.
гибридные.
По сути, представляет собой автономную станцию, подключенную к электрической сети. Энергия, полученная от Солнца, используется в первую очередь, при ее нехватке подача электроэнергии идет уже от централизованного электроснабжения. Позволяет значительно экономить на платежах за потребленную электроэнергию.
Мобильные модули
Мобильные устройства по преобразованию энергии Солнца в электрический ток могут применяться:
- для зарядки мобильных телефонов и других мобильных устройств;
- для питания радиоприемников во время походов, рыбалки;
- для питания систем навигации во время экспедиций;
- для освещения в темное время суток во время походов.
Портативные батареи стали незаменимым аксессуаром у любителей загородных поездок и туристов, путешествующих по диким местам, в которых отсутствует электричество. Так как современная жизнь даже на необитаемом острове или в горах невозможна без различных гаджетов, их подзарядка производится от зарядных устройств, преобразующих солнечную энергию. Портативные солнечные батареи чаще всего выпускаются на основе монокристаллического кремния. Они различаются размерами, формой, мощностью. Компактные батареи с небольшой мощностью могут поместиться в кармане, а большие и мощные могут быть установлены на крыше автомобиля. Кроме того они снабжены всевозможными переходниками для подключения различной техники.
Для дачи
Солнечный комплект для дачи имеет стандартную комплектацию, о которой было написано выше, это: солнечная панель, контроллер заряда, аккумуляторная батарея, инвертор и соединительные провода.
При выборе комплекта необходимо определиться, какой из вариантов комплектации следует приобрести.
Всего бывает три варианта, это:
Комплектация «Эконом».
В данной комплектации, предполагается, что солнечная электростанция будет использоваться для подключения минимума потребителей, это может быть: зарядка аккумуляторов различных устройств и инструментов, освещения в темное время суток небольшого пространства, с использованием источников света малой мощности (светодиоды). При минимальной нагрузке, мощность подключаемых устройств, составит 150 – 250 Вт.
Для обеспечения такого количества потребителей, достаточно комплекта, состоящего из:
- Одной солнечной панели;
- Один аккумулятор на напряжение 12,0 В, емкостью 100 А*часов;
- PWM контроллер;
- Инвертор, мощностью 300 – 500 Вт.
Комплектация «Стандарт».
Данная комплектация предполагает, что комплект солнечной станции будет обеспечивать потребителей электрической энергией в большем объеме, чем комплект «Эконом», но тем не менее, все равно предполагается, что использоваться установка будут ограниченное время, только в моменты посещения дачи хозяевами комплекта.
Считается, что потребителями энергии, при такой комплектации, кроме учтенных в комплектации «Эконом», будут также телевизор, холодильник, прочая бытовая и садовая техника. Мощность всех потребителей составит 500 – 600 Вт.
Для нормальной работы данного комплекта потребуется:
- Несколько солнечных панелей (количество зависит от технических характеристик);
- Два аккумулятора на напряжение 12,0 В и емкостью по 200А*часов каждый;
- MPPT контроллер на напряжение 24 В;
- Инвертор, мощностью от 1,0 до 2,0 кВт.
Комплектация «Максимум».
В этой комплектации предполагается, что нагрузка будет более значительная, чем в комплектации «Стандарт», но тем не менее т.к. это дача, то не рассматривается использование мощных устройств, таких как: бойлер, микроволновая печь или утюг. Предполагается, что установленная мощность нагрузок, не будет превышать 3,0 кВт.
В данный комплект будет входить:
- Несколько солнечных панелей (количество зависит от технических характеристик);
- Аккумулятор или несколько аккумуляторов (в зависимости от технических характеристик), емкостью 400 А*часов;
- MPPT контроллер на напряжение 48 В;
- Инвертор, мощностью от 5,0 до 10,0 кВт.
Критериями выбора комплекта солнечной электростанции являются:
- Мощность установки – должна соответствовать мощности подключаемых потребителей с учетом коэффициента запаса;
- Максимальная производительность электрической энергии в час;
- Диапазон рабочих температур – возможность работать в круглогодичном цикле;
- Технические характеристики электронных устройств, АКБ и солнечных панелей, должны соответствовать предъявляемым требованиям;
- Стоимость комплекта.
В зависимости от производителя комплектующих, мощности комплекта и его комплектации, стоимость «комплекта для дачи» может быть различна.
Стоимость продукции, выпускаемой российской компанией «IKAR FIRM», в этом сегменте товаров, выражаться как:
- Комплект Дача «Свет-15W-M», мощность 15,0 Вт — стоит от 4500,00 рублей;
- Комплект Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P», мощностью 1,5 кВт – стоит от 40000,00 рублей;
- Комплект «TV на даче», мощностью 0,6 кВт – стоит от 30000,00 рублей.
Идеи из подручных материалов
Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.
Солнечная батарея из фольги
Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.
Как сделать солнечную батарею из фольги?
Нам понадобится:
- 2 «крокодильчика»;
- медная фольга;
- мультиметр;
- соль;
- пустая пластиковая бутылка без горлышка;
- электрическая печь;
- дрель.
Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.
Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.
Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.
Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.
Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.
Солнечная батарея из транзисторов
У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.
Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.
Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.
Солнечная батарея из диодов
Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.
Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.
Солнечная батарея из пивных банок
Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.
Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки
Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом
Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.
Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.
Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.
Типы фотоэлектрических преобразователей
Классифицируют промышленные солнечные панели по их конструкционным особенностям и типу рабочего фотоэлектрического слоя. Различают такие виды батарей по типу устройства:
- гибкие;
- жесткие.
Гибкие тонкопленочные солнечные панели постепенно занимают всё большую нишу на рынке благодаря своей монтажной универсальности, ведь установить их можно на большинстве поверхностей с разнообразными архитектурными формами.
Реальные характеристики солнечных панелей обычно ниже, чем указанные в инструкции. Поэтому перед их установкой дома желательно самому увидеть похожий реализованный проект
По типу рабочего фотоэлектрического слоя солнечные батареи разделяются на такие разновидности:
- Кремниевые:
- монокристаллические;
- поликристаллические;
- аморфные.
- Теллурий-кадмиевые.
- На основе селенида индия- меди-галлия.
- Полимерные.
- Органические.
- На основе арсенида галлия.
- Комбинированные и многослойные.
Интерес для широкого потребителя представляют не все типы солнечных панелей, а только лишь первые два кристаллических подвида. Хотя некоторые другие типы панелей и имеют большие КПД, но из-за высокой стоимости они не получили широкого распространения.
Галерея изображений
Фото из
Монокристаллические панели легко угадать по белым квадратикам в уголках отдельных элементов
Поликристаллические панели рекомендуется ориентировать на восток и запад, а для южной стороны лучше приобрести монокристаллический модуль
Тонкопленочные солнечные панели популярны при изготовлении портативных туристических солнечных батарей
Солнечные панели с содержанием индия активно используются на космических спутниках
Мышьяк в солнечных батареях с арсенидом галлия становится токсичным только при прямом контакте с водой
Солнечные панели из редких металлов могут быть изготовлены любых размеров и формы
Органические солнечные панели пока что недоступны для массового потребителя из-за недостаточной испытанности технологии
Полимерные солнечные батареи имеют низкий КПД, поэтому распространения пока не получили
Массив монокристаллических солнечных фотоэлементов
Солнечная панель на основе поликристаллов кремния
Солнечная панель в виде пленки
Фотогальванические элементы из селенида индия-меди-галлия
Фотоэлемент на основе арсенида галлия
Солнечные панели со слоем теллурида кадмия
Производство органических солнечных панелей
Солнечная батарея из полиэфира
Кремниевые фотоэлектрические элементы довольно чувствительны к нагреву. Базовая температура для измерения электрогенерации составляет 25 °C. При её повышении на один градус эффективность панелей снижается на 0,45-0,5%.
Далее будут подробно рассмотрены солнечные панели, которые представляют наибольший потребительский интерес.
