Сонячні батареї для приватних будинків – скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

З кожним роком збільшується відсоток використання електричної енергії від альтернативних джерел. Енергія вітру і сонця трансформується людиною протягом десятиліть. Для цієї мети застосовуються вітрові генератори і сонячні батареї.

В останні роки собівартість таких пристроїв значно знизилася, що дозволило розширити сферу застосування таких пристроїв і використовувати їх для підключення електрики до приватного будинку.

Вітрові генератори мають суттєві обмеження на встановлення в населених пунктах, тому для приватного використання більш підходять сонячні батареї. Область застосування цих елементів різноманітна.

Якщо встановлюється система з потужними акумуляторами, то навіть в похмурі дні, запасеного в елементах батареї струму, достатньо для забезпечення приватного будинку електрикою. Перевага таких установок полягає в їх повної автономності.

У тому випадку, коли немає можливості підключити будинок до мережі змінного струму напругою 220 вольт, використання сонячних батарей є гідною альтернативою.

Якщо будинок підключений до електричної мережі, то використання елементів, трансформуючих сонячну енергію в електричний струм, дозволяє економити значні кошти, за рахунок зменшення оплати комунальних послуг. Недоліки сонячних батарей полягають у їх високої вартості, а також у досить великих габаритах.

Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

Принцип роботи

Електричний струм у сонячній батареї утворюється між двома кремнієвими пластинами. Ці пластини покриті різними речовинами і при освітленні їх сонячним світлом пластина, вкрита фосфором, генерує вільні електрони, які по тонких мідних проводів відводяться від елемента і направляються до споживача.

Кремнієві сонячні батареї, в свою чергу, поділяються на кілька типів:

Монокристалічні

Цей тип сонячних елементів має однотипну поверхню чорного кольору. Внутрішній елемент складається з циліндричного зливка кремнію, який обрізається по всім сторонам, щоб збільшити поглинання ультрафіолетового випромінювання.

Завдяки такій внутрішній формі досягається високий ККД таких пристроїв, що дозволяє значно зменшити габаритні розміри елемента при заданій потужності. Переваги монокристалічних панелей полягає в їх високому експлуатаційному терміні, який при належному догляді і дотриманням правил експлуатації прослужить більше 25 років.

Істотним недоліком цього типу сонячних батарей, є їх висока вартість, а також вплив забруднення поверхні або його затінення в одному секторі на загальну продуктивність такого пристрою.

Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

Полікристалічні

Пристрої даного типу є більш поширеними і застосовуються як джерела альтернативної енергії з другої половини 20 століття. Виробництво полікристалічних батарей складається з 2 етапів.

На першому етапі відбувається розплавлення кремнію. На другому етапі розплав виливається в спеціальні форми квадратної форми. Таким чином, виготовляються полікристалічні кремнієві елементи.

Переваги таких пристроїв у тому, що на стадії виробництва скорочується кількість браку, цей факт позитивно відображається на вартості сонячних батарей.

Недоліками полікристалічних елементів є їх нестійкість до впливу високих температур. По продуктивності дані пристрої поступаються монокристалічним моделям. ККД полікристалічних батарей становить не більше 18 %. Для установки елементів цього типу потрібно використовувати відкритий ділянку більшої площі.

Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

Тонкоплівкові панелі

Цей тип сонячних панелей відрізняється неймовірною гнучкістю. Виробництво такого елемента відбувається шляхом вакуумного напилення фотоелектричного матеріалу. Продуктивність таких пристроїв залежить від чистоти технологічного процесу при виробництві батарей.

Перевагами таких елементів є відносно низька вартість, гнучкість елементів, батареї добре переносять надмірне нагрівання корпусу.

До недоліків тонкоплівкових батарей можна віднести необхідність у великій площі розміщення панелей, термін експлуатації таких елементів значно нижче ніж у кристалічних панелей, а основна сфера застосування таких пристроїв полягає у використанні їх у різних малогабаритні електронних приладах.

Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

Вибір сонячної батареї

В першу чергу слід визначитися з типом використовуваних кристалів в електричному елементі. Якщо є можливість придбати монокристалічні прилади, то це буде самим оптимальним варіантом, при досить високій ціні такі батареї прослужать дуже довго і для їх монтажу не потрібно занадто великий відкритої площадки.

Потім слід визначитися з місцем установки сонячних елементів. Для кріплення сонячних батарей часто використовуються дахи будинків. Розташовуватися панель з південної сторони, щоб отримувати найбільшу кількість енергії навіть у короткий зимовий день.

Сонячні електричні батареї є дорогими пристроями, тому набагато вигідніше придбати монокристаллическую панель відомої фірми виробника, яка дає багаторічну гарантію на свою продукцію, ніж купити дешеву батарею низької якості, яка не зможе забезпечити стабільну вироблення електрики з сонячної енергії.

Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

Робимо розрахунки

Перш ніж придбати батареї для приватного будинку, необхідно правильно розрахувати потужність приладів.

Розрахунок проводиться за певною формулою, в яку необхідно ввести значення і коефіцієнти:

Рсп=Еп*k* Рінс / Еинс

де Рсп — потужність сонячних батарей в Вт:

Еп — споживана енергія, Втч на добу;

Еинс — середньомісячна інсоляція (з таблиці) квтг/м2/день;

Рінс – потужність інсоляції на земній поверхні на одному квадратному метрі (1000Вт/м2);

k – коефіцієнт втрат на заряд – розряд акумуляторів, середнє значення цього показника 1,2-1,4.

Велике значення на обсяг виробленої енергії має кількість сонячних днів в році, а також регіон, в якому буде експлуатуватися дане обладнання. Знаючи номінальну потужність кожної панелі, можна розрахувати кількість виробленої енергії в певний місяць року.

Кількість елементів, які необхідно встановити для забезпечення домоволодіння електрикою теж розрахувати не важко. Достатньо знати потужність приладів і пристроїв, які можуть бути одночасно підключені від альтернативної електричної мережі.

Домашні споживачі електроенергії працюють від мережі змінного струму напругою 220 В, електричні панелі генерують постійний струм невисокої напруги. Для трансформації струму необхідно встановити інвертор, який по потужності буде дорівнює сумарної потужності споживачів енергії.

Також в системі має бути акумулятор, який буде накопичувати електричний струм в період, коли навантаження на мережу мінімальна, а батареї виробляють достатню кількість енергії.
Кут нахилу пристрою впливає на продуктивність електроенергії.

Пристрій виробляє електричний струм на максимальному рівні лише в тому випадку, якщо корпус батареї знаходиться в строго перпендикулярному положенні відносно падаючого на нього сонячного світла. Ідеальна реалізація стаціонарного кріплення в цьому випадку неможлива через значно зміни положення сонця в залежності від часу року.

Для максимальної віддачі потужності в зимовий час потрібно встановити модулі під кутом 70 градусів. У літній час кут нахилу повинен становити 30 градусів. При стаціонарному розміщенні батарей слід вибирати середнє значення кута нахилу до 50 градусів.

Установка сонячних батарей

Для установки пристроїв необхідно підготувати ділянка рівний за площею елементів. Конструкція може бути встановлена кількома способами:

  • Під кутом на даху будинку.
  • В горизонтальному положенні на плоскому даху.
  • Окремо стоїть конструкцією.
  • Процес установки модуля здійснюється в такій послідовності:

  • Для закріплення панелей потрібен каркас з металевого кутика розміром 50 * 50 мм Каркас необхідного розміру виготовляється із застосуванням різьбових з’єднань діаметром 6 та 8 мм
  • На даху будинку конструкція кріпиться за допомогою шпильок діаметром 12 мм
  • У каркасі з допомогою дриля робляться отвори для установки панелей.
  • З допомогою шурупів прилади надійно фіксуються в закріпленому каркасі.
  • В процесі установки панелей слід дотримуватися правил, щоб отримати максимальну віддачу від застосування елементів:

  • Елементи слід встановлювати таким чином, щоб на них не потрапляла тінь від об’єктів розташованих поблизу.
  • Панель встановлюється тільки з сонячної сторони будинку при монтажі елемента до стіни будинку.
  • Оптимальний варіант установки елементів — це монтаж конструкції під кутом до сонця, який повинен бути дорівнює широті місцевості. Додаткове збільшення потужності пристрою досягається шляхом коригування кута нахилу. Різниця кутів установки панелей може бути відрегульована.
  • Монтаж елементів повинен бути здійснено таким чином, щоб до них був вільний доступ для очищення поверхні від забруднень.
  • Якщо система встановлюється в якості основного джерела електроенергії, то обов’язкова установка потужних акумуляторів, які будуть віддавати електрика в систему в нічний час і в похмурі дні.
  • Система елементів може бути використана в якості резервного джерела під час відсутності струму або незадовільної його якості, електрична система може бути переведена на альтернативний режим.
  • Сонячні батареї для приватних будинків   скільки коштує комплект, розрахунок та встановлення

    Система опалення з застосуванням сонячних батарей

    Питання ціни

    Вартість пристрою залежить від типу елемента, який виробляє трансформацію сонячної енергії в електричну.

    Крім цього на ціні продукту може істотно відбиватися якість збірки і популярність бренду.
    Орієнтовно сонячні панелі можна придбати за наступною ціною:

  • Монокристалічні моделі можна придбати від 12 000 рублів за панель, найдешевші в даній категорії товарів будуть вироби, вироблені в Китаї.
  • Ціна полікристалічні панелі починається від 9 000 рублів.
  • Бліц-поради

  • Встановлювати пристрої слід в такому місці, щоб максимально виключити ймовірність падіння їх на людей, наприклад, у результаті сильного вітру.
  • Не рекомендується встановлювати панелі самостійно.
  • Купувати панелі слід тільки в тих торговельних організаціях, де можуть надати гарантію на це обладнання.
  • Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Залишити відповідь