Солнечная электростанция для дома: принцип работы, правила расчета и установки

Монтаж домашней солнечной станции

В первую очередь необходимо расположить на крыше дома солнечные модули. Нужно помнить, что они должны располагаться под прямым углом к падающим лучам, а отклонение не должно превышать 15°. Причем если солнечная электростанция будет функционировать круглый год, то батареи надо поместить под углом +15° относительно географической широты. Для летней эксплуатации лучше придерживаться угла -15°.

Как правило, гелиомодули устанавливаются рядами на наклонных крышах, один ряд над другим. Такой монтаж подразумевает необходимость выдерживания расстояния между рядами. Это необходимо, чтобы модули не затеняли друг друга. Данное расстояние должно составлять минимум 1,7 высоты самих фотобатарей.

Все дополнительное оборудование (инверторы, аккумуляторы, зарядные контроллеры и т.д.) лучше располагать в отдельном техническом помещении. В этом случае уменьшится длина коммутационных кабелей (а значит, и энергопотери), и собранная система будет работать эффективнее.

Экономные солнечные генераторы: принцип работы

Для труднодоступных районов с перебойным обеспечением электроэнергией солнечные генераторы становятся спасением комфортного проживания. С помощью него можно решить проблемы энергоресурсов и обеспечить автономное энергообеспечение. В основном бытовые генераторы рассчитаны на 220 В. Устройства оснащены дисплеем, который отображает сообщение о работе батарей. Устанавливаются приборы на участках с большим поступлением солнечных лучей: крыша дома, стены здания, открытая местность.

Такой прибор сможет обеспечить работу бытового оборудования: холодильника, стиральной машины, зарядки компьютерных систем, работы отопительных приборов, электроинструментов и циркулярных насосов. Бесперебойная работа гарантирована на 10 – 12 часов.

Достоинства системы заключаются:

• В автономности;
• Не зависимости от центрального снабжения;
• Мобильности;
• Бесшумной работе;
• Экологической безопасности;
• Длительном сроке эксплуатации;
• Компактности;
• Возможности работать на непроветриваемых участках.

Единственным минусом является стоимость устройства, которая в последствии окупает затраты на электроэнергию.

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное

На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Устройство СЭС

Независимо от типа устройства, а также от того, какую мощность генерирует солнечная тепловая электростанция, она состоит из таких элементов:

1. Панель. Может быть одна, если автономная солнечная электростанция обладает малой мощностью, или же их может быть несколько, тогда мощность выработки тока будет значительно выше.
2. Инверторы – главная составляющая, ими оснащена любая переносная солнечная электростанция. Этот элемент необходим для преобразования постоянного тока в переменный.
3. Аккумуляторы. Они хранят скопившуюся альтернативную энергию.

Часто для дома устанавливается мобильная солнечная электростанция самого простого типа, с максимальной мощностью 2 кВт. Однако производители в России предлагают и другие солнечные электростанции для дома. Например, с мощностью 10 кВт и более. Такие станции могут служить основным источником электроэнергии, или же резервным.

Шаг 5: Выбор инвертора

Солнечные батареи получают солнечные лучи и конвертируют их в электричество, они являются источниками постоянного тока (DC), также как аккумуляторная батарея, а нам для подключения розеток требуется переменный ток с напряжением 220В. Постоянный ток (DC) преобразуется в переменный ток (AC) через устройство под названием инвертор.

Виды волн переменного тока на выходе инвертора:

1. Прямоугольная волна – меандр;
2. Модифицированная синусоида;
3. Чистая синусоида.

Инвертор прямоугольной волны дешевле всех, но подходит не для всех приборов. Инвертор модифицированной синусоиды тоже не предназначен для обеспечения электричеством приборов с электромагнитными или ёмкостными компонентами, типа: микроволновых печей; холодильников; различных типов электродвигателей. Инверторы с модифицированной синусоидой работают с меньшей эффективностью, чем инверторы с чистой синусоидой.

Мы рекомендуем выбирать инверторы с чистой синусоидой.

Параметры инвертора:

• Мощность инвертора должна быть равной или больше, чем мощность всех приборов нагрузки, включенных одновременно;
• Если есть приборы с пусковыми токами (электродвигатели), нельзя чтобы она превышала максимальную мощность инвертора с учетом других электропотребителей;
• Предположим, что у нас будет: телевизор (50Вт) + вентилятор (50Вт) + настольная лампа (10Вт) = 110Вт;
• Чтобы иметь запас по мощности, выбираем инвертор от 150Вт. Так как наша система 12В, мы должны выбрать инвертор постоянного тока 12В в 220В/50Гц переменного тока с чистой синусоидой.

Примечание: Такая техника как стиральная машина, холодильник, фен, пылесос и т.д. имеют начальную потребляемую мощность во много раз больше, чем их нормальная рабочая мощность. Как правило, это вызвано наличием электрических двигателей или конденсаторов в таких приборах

Это должно быть принято во внимание при выборе мощности преобразователя (инвертора). 

Схема солнечной электростанции: на что обратить внимание при покупке

Автономная СЭС для частного сектора наиболее востребована для резервного электроснабжения частного сектора.

Схема тепловых батарей представляет единый блок со съемной крышкой, состоящий из элементов:

• Фотопанели для создания тока;
• Накопительный аккумулятор;
• Инвертор, для преобразования тока;
• Контроллер заряда, способствует накоплению ресурсов в аккумуляторе.

При выборе генератора, необходимо обратить внимание на некоторые нюансы. Количество солнечных батарей подбирают в соответствии с нагрузкой, необходимой продолжительности работы и географического расположения объекта

Провода должны быть оснащены водонепроницаемыми коннекторами. При выборе контролера заряда лучше остановиться на современном приборе МРРТ. Выключатель постоянного тока является важным элементом. Во-первых, он защищает контролер от выгорания. Во-вторых, позволяет безопасно производить обслуживание комплекса, которое необходимо обеспечивать как минимум 2-3 раза в год.

Солнечные электростанции в России — плюсы и минусы

Солнечные электростанции, как альтернативный источник электрической энергии получают все более

К плюсам использования солнечной энергии можно отнести:

1. Экологическая безопасность;
2. Возобновляемый источник энергии;
3. Низкая себестоимость получаемой электроэнергии;
4. Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам данного типа электростанций относятся:

1. Малая мощность вырабатываемой энергии;
2. Зависимость от условий окружающей среды и времени суток.

Разнообразие солнечных электростанций по мощности, комплектации и цене, постоянно продолжающийся поиск новых материалов и технологий, позволяют с большой уверенностью констатировать, что энергия солнца всегда будет востребована.

Правила монтажа

Монтаж преобразователей солнечной радиации нужно проводить, придерживаясь следующих правил:

• Устанавливайте элементы на самое освещенное место крыши «умного» дома, которое не будет в любое время дня находится под тенью деревьев или крыш других строений. Возможна установка панелей на стены или опоры, которые ставятся непосредственно на земле.
• Чтобы панель вырабатывала максимальное количество энергии, соблюдайте требуемый азимут и угол наклона. Например, для Северного полушария необходимый азимут составляет 180 градусов строго в южную сторону. При этом угол, на который нужно наклонить конструкцию, зависит от широты расположения вашего населенного пункта (к примеру, для Петербурга этот показатель равен 60 градусам: 0 градусов горизонтально и 90 — вертикально). Летом можно увеличивать наклон, а зимой — уменьшать на 10 градусов. Существует немало калькуляторов, отображающих зависимость количества вырабатываемой энергии от азимута или величины наклона.

Монтаж солнечных батарей

Зимой выпавший на солнечные элементы снег предотвратит дальнейшую выработку электричества

Поэтому важно вовремя счищать его с поверхности или устанавливать панели под большим наклоном.
Если вы устанавливаете на крыше «умного» дома большое количество панелей в несколько рядов, соблюдайте расстояние между ними (не меньше 1,7 высоты ряда) для предотвращения создания тени от модулей.
Все компоненты для установки поставляются в комплекте. Профиль каждой составляющей из алюминия имеет несколько крепежных отверстий для множества вариаций крепления элементов.

Что необходимо знать при подборе солнечной электростанции

Обязательному расчету и определению подлежат такие параметры и характеристики, как:

• максимальная потребляемая мощность;
• пусковая мощность;
• сколько требуется энергии в сутки;
• площадь для размещения;
• периоды, когда установка будет работать на протяжении года.

После этого можно приступать к выбору и приобретению элементов конструкции. По минимуму это будут следующие компоненты:

• Батареи из пластин фотоэлементов, преобразующих энергию солнца.
• Контроллер, ускоряющий заряд, обеспечивающий долговечность аккумулятора, а также сигнализирующий по поводу состояния.
• Аккумуляторы, сохраняющие выработанную энергию для применения.
• Инвертор (или преобразователь), превращающий постоянный ток в переменный 50 Гц и 220 В для питания приборов.

Чтобы посчитать пусковую и потребляемую мощность, а также нужный расход, нужно произвести умножение мощности потребителя (прибора) на часы его работы в течение суток. Данные от всех устройств складываются.

Характеристики солнечных электростанций, обеспечивающих все нужды хозяйства, это величина порядка 1700Вт*ч ежесуточно.

Солнечная электростанция «Эко Оптимальная дача» (круглосуточного использования)

Монтажная конструкция входит в комплект.

Можно установить самостоятельно или с помощью специалистов ЭкоВольт.

Солнечная электростанция «Эко Оптимальная дача» делает жизнь на даче комфортной, появляется возможность хранить продукты в холодильнике, освещать дом, использовать станцию подачи воды в дом или насос для полива, заряжать мобильные устройства и смотреть любимые телепередачи, наслаждаться ноутбуком для интернета или общения, пользоваться аккумуляторным и сетевым электроинструментом.

Круглые сутки энергия доступна для питания ваших бытовых приборов, например:

Плюсы и минусы СЭС

Солнечные генераторы имеют массу достоинств. Главным из них является экологическая чистота для окружающей среды.

Плюсы солнечных электростанций:

• Солнечная энергия постоянно возобновляется;
• СЭС не причиняет вред окружающей среде;
• Независимость от центральной подачи электричества;
• Полная автономность системы;
• Длительный срок эксплуатации;
• Бесплатный энергетический ресурс.

Роль человека в получении электричества в данном случае сводится к нулю. Выработка энергии таким способом имеет и минусы. Покупка оборудования потребует серьезных вложений. Кроме этого необходимо приобрести аккумулятор, так как в ночное время СЭС не производит выработку электричества. Установка оборудования требует дополнительной площади. Она может осуществляться на земле, крыши дома, стене здания. К недостаткам можно отнести необходимость очищать отражающую поверхность от пыли и загрязнений, а также нагрев атмосферы над поверхностью оборудования. Мощность вырабатываемого тока напрямую зависит от погодных условий.

Если рационально подходить к вопросу установки солнечных батарей, необходимо учесть некоторые нюансы:

• Проанализировать много ли солнечных дней в предполагаемом районе;
• Уточнить возможность подключения к центральной сети;
• Выяснить, как часто бывают перебои электричества;
• Решить, приборы какой мощности будут использоваться в быту.

Достаточно много достоинств и недостатков у СЭС, однако природные ресурсы не вечны и станции на солнечной энергии смогут стать достойной заменой привычным ресурсам.

Кому пригодятся

Современному человеку трудно обходиться без привычных «благ цивилизации»: бытовой техники, мобильной связи, интернета, но иногда сфера деятельности вынуждает отказываться от привычного комфорта. Геологи, нефтяники, рыбаки, охотники, оленеводы, часто оказываются в ситуациях, когда использование традиционных источников энергии невозможно. В таких случаях портативная солнечная электростанция может стать альтернативным источником электроснабжения. Не обойтись без автономного источника электропитания, если требуется освещение временных сооружений, находящихся на больших расстояниях от линии электропередачи.

Служащие МЧС, имея в своем арсенале такие электростанции, в экстремальных условиях могут быстро развернуть комплекс аварийного электропитания и использовать его в полевых условиях, обеспечивая бесперебойную работу необходимого электрооборудования.

Солнечная электростанция «ЭкоПремиум» (круглосуточного использования)

Монтажная конструкция входит в комплект.

Можно установить самостоятельно или с помощью специалистов ЭкоВольт.

Солнечная электростанция «ЭкоКомфорт» делает жизнь на даче комфортной, появляется возможность хранить продукты в холодильнике, освещать дом, использовать станцию подачи воды в дом или насос для полива, заряжать мобильные устройства и смотреть любимые телепередачи, наслаждаться ноутбуком для интернета или общения, пользоваться аккумуляторным и сетевым электроинструментом.

Увеличение возможности запасания энергии до 8000 Втч, то есть вдвое относительно предыдущей модели, позволит в своем потреблении не замечать перемен погоды.

Круглые сутки энергия доступна для питания ваших бытовых приборов, например:

Преимущества использования

1. Главным плюсом преобразователей света в электрическую энергию можно считать то обстоятельство, что для их эксплуатации не требуется специальных знаний – станция 10 кВт работает в автоматическом режиме.
2. Кроме того, несомненным достоинствам следует считать неисчерпаемость источника энергии для работы станции. Расчеты ученых свидетельствуют: Солнце будет излучать около 5 млрд лет.

3. Долговечность и надежность работы электростанции на солнечных батареях объясняются тем, что эти батареи практически не изнашиваются и крайне редко выходят из строя, так как не содержат движущихся частей. Аккумуляторы солнечной энергии служат не менее 26 лет (некоторые источники свидетельствуют о полувековом сроке службы аккумуляторов), что подтверждают не только расчеты, но многолетняя практика использования.

4. Еще один немаловажный плюс мощность установки можно изменять, увеличивая или уменьшая количество батарей в схеме.
5. Электрическая энергия от таких электростанций мощностью 10 кВт достается владельцу совершенно бесплатно (не считая единовременной суммы, потраченной на приобретение самой станции) и является экологически чистой.
6. Подключение не требует больших временных затрат.
7. Если СЭС работает параллельно с традиционным электроснабжением, она может выступать в роли источника бесперебойного питания, и это тоже несомненный «плюс» в пользу установки 10 кВт.

ТОП-2: Электростанция солнечная В ДОМ

Параметры

• Мощность – 4 кВт;
• Емкость батареи – 1600А;
• Панель – 12*270 Вт.

Сбалансированная система обеспечит для частного дома бесперебойную подачу энергии при разумном электропотреблении. Он обеспечить комфорт и сократит затраты на топливо.

Применяется, если:

• отсутствуют полностью электросети в месте, где расположен дом;
• происходит частное отключение электричества.

Состав комплекта

В него входи оборудование от известных производителей Китая, Тайваня, России:

• Солнечный модуль (монокристалл) -12Х270 Вт;
• Аккумулятор гелевый (необслуживаемый) – 12В, 200 Ач – 8 шт.;
• Стеллаж для батарей (600**580) – 1 шт.;
• Инвертор со встроенным контроллером – 60 А;
• Кабель, устойчивый к солнечному излучению сечением 4 мм.кв.

Что разрешается подключать?

Система позволяет включать:

• Музыкальный центр;
• Телевизор и спутниковую антенну;
• Домашний кинотеатр;
• Водяной насос;
• Планшет;
• ПК;
• Микроволновую печь;
• Стиральную машину;
• Пылесос и чайник;
• Утюг и зарядное устройство.

Комплект можно модернизировать за счет добавления аккумуляторов.

Солнечная энергия для отопления дома

Основным назначением фотоэлементов, которые накапливают энергию, является снабжение дома электричеством. Для включения их в схему конструкции отопительного оборудования и получения бесперебойной работы нужно создать цепь с накопительным ящиком. В нем будет осуществляется нагрев воды, которая по достижении конкретной температуры будет заполнять трубы и радиаторы в помещениях.

Метод работы панелей с фотоэлементами

Можно выделить три популярных типа элементов для создания солнечных батарей:

• монокристаллические. Это тонкие пластины чистого кремния, нарезанные из искусственного кристалла. Производительность составляет 18%. Подходящей температурой для использования является от + 5 до 25 градусов;
• поликристаллические. Произведены из пластины, образовавшихся при поэтапном охлаждении кремниевого расплава. Метод их производства менее трудозатратный, но и КПД ниже – не выше 12%;
• аморфные или пленочные. Произведены способом испарительной фазы, в результате которой кремний в виде тонкий пленки оседает на полимерной эластичной поверхности. Недорогой производственный метод комбинируется с самой низкой производительностью 7%. Для монтажа автономных систем отопления в северных регионах идеальным вариантом являются фотоэлектрические батареи, которые были собраны из монокристаллических деталей. Но батареи с аморфными модулями легко устанавливать, они не требовательны в уходе и стоят недорого.

Целью внешних деталей является поглощение и трансформация солнечных лучей

Свободная энергия движется дальше и концентрирует внимание в скапливаем накопителе. Маленькая деталь дает примерно 250 Вт, а сборная панель размерами 25-30 квадратных метров обеспечивает электричеством маленький домик

Для организации обогревательной системы требуется в несколько раз больше энергии.

Роль трансформатора постоянного тока солнечного производства в электричество играет инвертор, так как для функционирования бытовых электрических приборов и ламп нужен переменный ток. Если говорить об отопительном оборудовании, то электрический котел для подогрева воды также функционирует на переменном токе. Чтобы дом был обеспечен светом в ночное время, необходимо использовать аккумуляторы, которые сохраняют дневные резервы.

Эффективность применения фотоэлементов

Проще всего купить солнечные коллекторы и использовать одну из простых и надежных схем. Но обстоятельства иногда диктуют свои правила. Допустим, у вас хорошо работает система с солнечным генератором, но пока она считается для подачи электричества и снабжения дома горячей водой. Естественно, приобретать новое оборудование невыгодно, поэтому проще увеличить мощность с помощью покупки фотоэлектрических преобразователей.

Бюджетным вариантом являются кремниевые панели с производительностью до 25%. К источнику тока нужно подсоединить отопительное устройство, функционирующее на электричестве. Подходящим вариантом является котел, оборудованный распределительной разводкой. Если грамотно обустроить подачу электроэнергии, то ее хватит для подачи горячей воды и для отопления.

Есть примеры, когда дом полностью обеспечен теплом, – это можно узнать по крыше, полностью покрытой панелями. Иногда необходима установка специальных отдельно стоящих конструкций, если места кровли недостаточно. Для роста мощности нужно дополнительное свободное пространство. Как отмечают владельцы частных домов, средний срок использования гелиосистемы составляет до 50 лет. Затраты окупаются в течение 5 лет. Затем коллекторы работают в плюс.

Варианты применения солнечной энергии

Способы использования энергии солнца не относятся к инновационным методам, солнечное тепло применяется давно и успешно. Но это касается Австралии, Южной Америки, некоторых европейских стран, где солнце светит в течение всего года. Некоторые северные части ощущают нехватку естественного излучения, поэтому оно применяется в качестве резервного варианта. Посредниками между солнечными лучами и энергетическим механизмом считаются солнечные батареи или коллекторы, отличающиеся по типу назначения и конструкции.

Батареи накапливают солнечную энергию и применяют ее для обогрева бытовых электрических приборов. Это панели с фотоэлементами с одной стороны и соединяющим механизмом с другой. Можно экспериментировать и собрать батарею своими руками, но лучше приобрести готовые детали – на рынке можно найти широкий выбор солнечных панелей для отопления частного дома. Солнечные коллекторы – часть системы отопления дома. Большие теплоизолированные ящики с источником тепла, как и батареи, устанавливаются на приподнятых щитах, которые смотрят в сторону солнца, или на склонах крыши.

Для роста эффективности световые панели погружают на динамические механизмы, которые напоминают систему контроля – они поворачиваются за движением солнца. Процесс трансформации энергии осуществляется в трубках, находящихся внутри ящиков. Важным отличительным признаком гелиосистем от солнечных батарей является то, что первые нагревают источник тепла, а вторые скапливают электроэнергию. Также можно отапливать помещение при помощи фотоэлементов, но схемы устройства нерациональны и предназначены для тех районов, где солнце светит не меньше 200 дней в году.

Главное правильно подобрать

Для домашнего пользования нужна именно та схема солнечной электростанции, которая подходит под конкретный тип задач, поэтому если вы уже точно решили сделать её у себя дома, то не поленитесь и прочитайте дальше.

Электричества на участке нет вообще

Можно реализовать хорошую схему автономной СЭС.

В дневное время модули накапливают электроэнергию. Можно параллельно и заряжать батареи и пользоваться электричеством по дому. Для повседневного применения в цепи применен инвертор (преобразователь) постоянного тока от батарей в переменный для домашних приборов.

В этом варианте необходим контроллер заряда. Тогда вся система будет работать более эффективно. С его помощью отслеживаются точки максимальной мощности. На практике это приводит к накоплению энергии в аккумуляторах даже в режиме недостаточной освещенности.

В этой схеме также применен дизель-генератор для подзарядки аккумуляторов. Зависит от того как собрать схему.

Централизованная сеть подается с перерывами

Возможен вариант, когда в вашем районе есть централизованная подача электричества, но мощностей местных сетей не хватает, и происходят частые долговременные отключения электропитания. Тогда, если необходимо иметь дома свет встает задача собрать солнечную электростанцию, можно применить гибридную СЭС. Она будет дополнять существующую городскую сеть.

В ней повторяется принцип автономной ЭС, но он дополнен гибридным инвертором, настроенным на использование гелиоэнергии. Такие как МАП серии Hybrid и Dominator. Такая установка максимально независима от городской электросети, так как приоритет отдается применению энергии солнца.

Высокий тариф на электроэнергию

Основная задача построения такой схемы, экономить центральную электроэнергию.

Как видно из рисунка из общей системы исключены аккумуляторы. Такой принцип работы быстро окупается за счет экономии сетевого электропитания.

Это основные схемы применения солнечных панелей. Все варианты того как работает солнечная электростанция и с помощью каких решений, могут дополняться другими конструктивными элементами.

Максимальная нагрузка и уровень среднего потребления энергии

На данный момент далеко не каждый сможет себе позволить поставить в своем загородном доме подстанцию, работающую от солнечной энергии. Тем не менее, планируя их установку, сначала необходимо выяснить, на какую пиковую нагрузку при включении бытовых приборов следует рассчитывать, а также какое среднее количество электроэнергии в сутки они потребляют.

Максимальный уровень нагрузки определяют, исходя из предельной мощности всех электроприборов, имеющихся в доме, чтобы при одновременном включении нескольких из них система в доме смогла справиться с нагрузкой.

Для определения среднесуточного потребления каждого из приборов, следует перемножить его мощность на время работы от сети в сутки. А общий расход энергии находим путем суммирования энергии от всех приборов в доме.

Определение общих показателей энергопотребления позволит распланировать эффективный расход солнечной энергии, генерируемой солнечными панелями. Кроме того, полученные цифры дают возможность выполнить расчет мощности солнечных батарей для дома, чтобы знать, какой аккумулятор нужно будет купить. Емкость аккумулятора напрямую влияет на его стоимость.

Экономные солнечные генераторы: принцип работы

Для труднодоступных районов с перебойным обеспечением электроэнергией солнечные генераторы становятся спасением комфортного проживания. С помощью него можно решить проблемы энергоресурсов и обеспечить автономное энергообеспечение. В основном бытовые генераторы рассчитаны на 220 В. Устройства оснащены дисплеем, который отображает сообщение о работе батарей. Устанавливаются приборы на участках с большим поступлением солнечных лучей: крыша дома, стены здания, открытая местность.

Такой прибор сможет обеспечить работу бытового оборудования: холодильника, стиральной машины, зарядки компьютерных систем, работы отопительных приборов, электроинструментов и циркулярных насосов. Бесперебойная работа гарантирована на 10 – 12 часов.

Достоинства системы заключаются:

• В автономности;
• Не зависимости от центрального снабжения;
• Мобильности;
• Бесшумной работе;
• Экологической безопасности;
• Длительном сроке эксплуатации;
• Компактности;
• Возможности работать на непроветриваемых участках.

Единственным минусом является стоимость устройства, которая в последствии окупает затраты на электроэнергию.

Виды СЭС

Проектирование солнечных электростанций осуществляется ведущими производителями энергетической сферы  России. Создание мощной СЭС требует много знаний и умений, сложного расчета, но такие станции способны обеспечить электроэнергией не только дом, но и целый поселок.

Существуют такие виды СЭС:

1. Башенного типа – высокая башня, наверху которой расположен резервуар с водой.
2. Модульного типа, состоит из нескольких модулей, ее следует располагать на возвышенностях.
3. С конденсаторами. Используются там, где энергии лучей мало и требуется увеличение КПД.
4. Космического типа.
5. Комбинированного типа.
6. С солнечными батареями – наиболее распространенный вид.

Самая большая солнечная электростанция в мире расположена в Индии.

Здесь наибольший показатель мощности, который достигает 856 МВт, тип СЭС – солнечные панели. Пока что РФ далеко до такого уровня развития альтернативной энергетики, солнечные электростанции России не способны генерировать высокую мощность.

Самая большая солнечная электростанция в мире, расположена в Индии

Как рассчитать количество гелиопанелей

Автономная солнечная электростанция для дома начинается со сбора информации.

Необходимы все данные по количеству солнечных дней в вашей местности. В этом помогут специальные метеосправочники и интернет. Подсчитать общее количество за год и с разбивкой по месяцам. Ориентиром для подбора мощности будущей солнечной станции для дачи служат количество месяцев с самыми скромными показателями.

Теперь рассчитываются ваши общие потребности в электричестве и годовые и помесячные. Надо учитывать, что главное не только накопить энергию, но и правильно ее использовать. Если автономная солнечная электростанция будет с небольшими потребностями, соответственно количество панелей надо меньше. А это влияет на конечную стоимость домашней электростанции от солнца.

Необходимо помнить, что эффективность панелей держится на уровне 12–14%. То есть, если солнечная эффективность для вашего региона составляет 20 кВт-час/м², тогда только панель площадью 0.7 м² будет отдавать 1.68 кВт-час. Дальше всё просто. Если потребность в электричестве примерно 80кВт-час/месяц нужно 48 панелей, на которых и будет эффективно работать солнечная станция.

Принцип работы

Как было сказано раньше, принцип работы заключается в эффекте полупроводников. Кремний является одним из самых эффективных полупроводников, из известных человечеству на данный момент.

При нагревании фотоэлемента (верхней кремниевой пластины блока преобразователя) электроны из атомов кремния высвобождаются, после чего их захватывают атомы нижней пластины. Согласно законам физики, электроны стремятся вернуться в свое первоначальное положение. Соответственно, с нижней пластины электроны двигаются по проводникам (соединительным проводам), отдавая свою энергию на зарядку аккумуляторов и возвращаясь в верхнюю пластину.

Где и как установить?

Чем больше солнечных лучей попадет на батареи, тем лучше будет генерация электрического тока. Поэтому устанавливайте систему вдали от высоких заграждений и деревьев.

Также соблюдайте оптимальную дистанцию между батареями

Важно, чтобы боковые и верхние панели не накладывались на соседние, и не закрывали их

Зачастую солнечные батареи устанавливают в таких местах:

На крышах домов. Можно прикрепить батареи к кровле или на определенные конструкции. Все зависит от наклонного угла. Лучше, если угол наклона был в пределах от 0 до 40 градусов.
На опорах, которые стоят отдельно. Лучше устанавливать солнечные батареи на даче или в коттедже, где есть большой двор

Важно продумать свободные места, где будут устанавливаться конструкции.
На стенах. Можно прикрепить панели к наклонному каркасу.
На балконах

Фотоэлементы могут покрывать не только крышу, но и стены.

Следите за тем, чтобы конструкция для монтажа смогла выдержать вес панелей для солнечных лучей. В особенности, если здание только строится, или же находится на этапе реконструкции.

Важно, чтобы крыша не проваливалась под тяжестью солнечной электростанции, коллектора и других видов оборудования. Установка панелей осуществляется с южной стороны

Если планируете монтировать электростанцию на земле, постарайтесь поднять ее над уровнем грунта на 50-70 см.

Какие солнечные электростанции подходят для частного дома

Полностью автономные солнечные электростанции созданы для домов, не подключенных к централизованному электроснабжению. Днем автономная система снабжает дом электричеством и заряжает аккумуляторы, которые возьмут на себя обеспечение хозяйства энергией в ночное время.   

Сетевые солнечные электростанции не накапливают электроэнергию, они работают параллельно с внешней сетью по приоритетной схеме. Дом в основном снабжается от солнечных модулей, а внешняя сеть используется только ночью, при плохой погоде или при недостатке мощности. Нередко ими компенсируют и недостаток выделенной мощности – это распространенная проблема в дачных поселках, сильно ограничивающая степень комфорта в загородном доме. 

Автономная СЭС при необходимости может быть легко модернизирована до автономно-гибридной, которая будет сочетать преимущества обоих описанных выше типов. Этот тип станции может работать параллельно с сетью, обеспечивая функцию резервного питания на случай отключения централизованной подачи.