Солнечная батарея для дачи: комплект, выбор, монтаж


Что такое солнечная батарея

Высокие тарифы на электроэнергию или ее отсутствие на дачном участке привели к тому, что современные дачники или жители частных домов начинают массово оборудовать свои усадьбы бытовыми солнечными панелями для выработки электричества (иногда и обогрева зданий). Такие приборы в зависимости от мощности могут полностью заменить централизованное энергопитание или компенсировать нехватку мощности, временные регулярные перебои в сети. Солнечные батареи для дачи представляет собой комплекс приборов, который грамотный хозяин способен смонтировать самостоятельно.

Важно понимать, что попытка собрать самому весь комплект по частям, может привести к полной нефункциональности: неправильный подбор компонентов к солнечным панелям не даст мощности даже при дорогих и эффективных составляющих. Батареи представляют собой фоточувствительные элементы на жесткой или гибкой основе, инвертора, аккумулятора, контроллеров и вспомогательных компонентов. Фотоэлектрические панели подключаются последовательно, имеют различный КПД в зависимости от типа прибора.


Принцип работы

Солнечные элементы вырабатывают электричество путем химической реакции: в двух кремниевых пластинах, покрытых фосфором и бором, под воздействием ультрафиолета появляется электрический ток. Далее он аккумулируется в накопительных элементах. Прямое использование одной панели без дополнительного оборудования не даст нужной мощности, чтобы даже зажечь обыкновенную лампу накаливания. Эффективность солнечных элементов напрямую зависит от типа фотоэлементов, солярной интенсивности (угол падения лучей), температуры модулей при использовании.

Виды

Солнечные панели имеют разный показатель КПД, который зависит от состава фотоэлементов, принципа выработки электричества, общего комплекта фотоэлектрической локальной станции. Самыми распространенными элементами остаются кремниевые модели, которые имеют максимальную производительность, но одновременно – самую высокую стоимость. Некоторые альтернативные батареи на основе полимеров дешевые, но их рабочий ресурс всего 2 года. Основные типы солнечных панелей в порядке падения эффективности:

  1. Монокристаллические кремниевые преобразователи – светочувствительные элементы черного цвета в форме квадратов со скошенными углами. В идеальных условиях КПД достигает 25%, но если солнце уходит с точки прямого падения лучей на панель (при пасмурной погоде), то мощность вырабатываемого тока падает до минимума.

  2. Поликристаллические кремниевые панели – квадратные элементы темно-синего цвета (состоят из неоднородных кристаллов кремния). КПД не превышает 18%, но принцип функционирования позволяет использовать вторичные материалы. Такие элементы качественно вырабатывают электричество даже в облачную погоду или при рассеянном солнечном свете.
  3. Аморфные панели. В них кремний наносится в вакууме на фольгу, пластик или стекло. Таким способом стоимость фотоэлектрического элемента падает на 15-20%. К минусам стоит отнести низкую производительность (всего 8%), короткое время работы (панели полностью выгорают примерно через 2 года).
  4. Полимерные пленочные солнечные панели. Данные приборы начали набирать популярность и постепенно вытеснять кремний-кристаллические модели с рынка. Панели представляют собой многослойную гибкую пленку из сетки алюминиевых проводников, полимерного слоя активного агента, органической подложки, защитного состава. Даже при низком КПД в 7% такие элементы оправдывают себя низкой стоимостью, низкой весовой нагрузкой, легкостью в установке (саму панель можно резать и подгонять под требуемую форму).

Преимущества и недостатки

Любое технологическое решение имеет свои плюсы и минусы. Учитывая их соотношение, возможный пользователь решает для себя, насколько целесообразно применять ту или иную технологию. Домашние солнечные батареи для дачи для регионов с продолжительным световым днем стали реальной возможностью самостоятельно получать электричество. Плюсы таких панелей:


  • бесплатность и постоянная доступность источника энергии (солнечное освещение присутствует практически в любой точке планеты настолько долго, чтобы в фотоэлектрических элементах был смысл);
  • экологическая чистота батарей;
  • тишина при работе;
  • минимум подвижных элементов;
  • длительный срок службы (относится только к жестким кремниевым панелям);
  • независимость от работоспособности внешнего поставщика электричества;
  • предельной площади одного комплекса батарей неограничена;
  • исключение топливных элементов для выработки электроэнергии.

Купить солнечную батарею для дачи – решение выгодное, но с существенными минусами. Фактически все они связаны с высокой стоимостью качественных комплексов. Возможное время окупаемости предсказать не получится, так как присутствует много переменных (нагрузка на сеть, количество световых дней в году и т.д.). Общие первичные вложения для получения нужной мощности так же могут отпугнуть потенциального покупателя. Потребуются большие площади для размещения панелей, дополнительные устройства, которые не всегда адекватно функционируют.

Комплект солнечных батарей


Отдельно фотоэлектрическая панель не имеет смысла, потому что без дополнительного оборудования выходная мощность будет предельно низкой. Стандартным комплектом в России считается комплекс из кремниевых поликристаллических модулей с КПД 15-20%. Это массивные жесткие панели, требующие надежной фиксации и достаточных площадей для размещения. Набор, который покупатель может найти сам в сети, самостоятельно установить и подключить выглядит примерно следующим образом:

  • фотоэлектрические элементы: выбираются исходя из требуемой мощности на выходе;
  • контроллер заряда – помещается в цепи между аккумулятором и панелью для нормализации напряжения на инверторе;
  • инвертор – преобразователь тока, который переводит постоянное напряжение в переменное 220 вольт;
  • аккумуляторы;
  • разъемы, провода, крепежные элементы.

Как выбирать солнечные батареи для загородного дома

Выбор комплекта полностью обуславливается мощностью, которая будет нужна. Для получения приблизительных данных используют формулу, где данные инсоляции (худший по солнечной погоде месяц в году) умножается на КПД выбираемой панели. Это будут цифры полученной мощности с одного квадратного метра батареи. Потом делится общее количество затрат электроэнергии на полученное число. Это будет общая необходимая площадь электростанции.

После вычисления нужной мощности станции следует рассмотреть репутацию производителя, отзывы владельцев конкретных конфигураций. Важно понимать, что вкладываться в дешевые фотоэлементы В или С, которые потеряют до 40% за несколько лет, не имеет смысла. Стоит единоразово вкладываться в солнечные панели для дачи категории А, которые при правильной эксплуатации прослужат около 30 лет.

Цена на солнечные батареи


С одной стороны многие, кто самостоятельно монтировал солнечные электростанции для дачи, говорят, что нужно покупать исключительно готовые комплекты большой квадратуры, чтобы не докупать постоянно новые панели. Другие покупают всю комплектацию отдельно и самостоятельно осуществляют сборку, но в этом случае нет никаких гарантий качества. Ниже приведены примеры разных конфигураций солнечных батарей в продаже:


Тип солнечного элемента, полноценной сборки или дополнительного оборудования

Средняя цена в Москве и Санкт-Петербурге, р.

Солнечная электростанция для дома 50 м2, пиковая мощность – 1600 Вт, минимальная рабочая температура — -40 °C

106 500

Солнечная панель ФСМ-30

3 500 рублей/шт.

Солнечная панель One Sum 150м

10 500/шт.

Универсальная гибкая панель Elfeland 170W 27V

15 212

Поликристаллическая панель 100 Вт (альтернативное использование — отопление частного дома)

4 900

Контроллер заряда Stark Country 2000INV-MPPT

27 600

Видео

Отзывы

Сергей, 46 лет

После постройки дома года три раздумывал поставить солнечные батареи на дачу: зарплата оставалась одна, а тарифы росли. В итоге купил 28 панельных секций с выходом инвертора на 10 кВт. Установили под осень, поэтому еще толком мощность не видел, но экономия есть. Примерное время окупаемости посчитал – 6-7 лет. Очень не дешево обошлось.

Степан, 56 лет

Пришло время расстаться с керосинкой и генераторами на даче. Надоело сидеть без электрики, сын помог деньгами, и купили 50 квадратных метров поликристаллических батарей. Намучались, собирая все в цепь на крыше, хотя оба электрики. Идея себя оправдала, потому что уже через пару месяцев начали подпитывать за копеечку соседей.


Игорь, 27 лет

Решил рвануть в зеленые и поставить дома солнечную панель. Вначале взял одну на 200W (заказал в интернет-магазине), но выгоднее оказались две по 100W. Китайский грид инвертор позволил отказаться от аккумуляторов. Единственное, что удивило – переизбыток электрики, который я отдавал в сеть все равно приходилось оплачивать как потребляемый.

Принцип работы солнечных батарей

Чтобы понять, как работает солнечная батарея, придется освежить знания по физике на тему преобразования световой энергии в электрическую:

  • Две пластины из кремния покрыты веществами с разными типами проводимости. 
  • При попадании света на одну из пластин появляются свободные электроны, которые движутся на «свободные места» другой пластины, т. е. возникает электрический ток.
  • А его отправляют по назначению тонкие медные проводники.

 

Виды солнечных батарей

Сегодня из всего ассортимента наибольшей популярностью пользуются 3 вида батарей, сделанных из кремния:
 

1. Монокристаллические батареи

Их можно легко узнать по внешнему виду: это панели со скошенными углами. Фотоэлементы квадратной формы черного цвета и «смотрят» в одну сторону. 


Дом с монокристаллическими солнечными батареями на крыше
Дом с монокристаллическими солнечными батареями на крыше

КПД достаточно высок — от 15% до 25%. Такие панели всегда должны быть обращены лицевой стороной к солнцу. Если день пасмурный, солнце село или еще не взошло, мощность будет на минимуме.

Поликристаллические батареи

Квадратные пластины темно-синего цвета, иногда с вкраплениями кристаллов кремния.

Поликристаллические батареи. Фото с сайта inventhouse.ru.
Поликристаллические батареи. Фото с сайта inventhouse.ru.


По сравнению с первыми имеют большую площадь и прекрасно подходят для установки на больших поверхностях. КПД ниже — от 12% до 15%. Но, несмотря на это, именно поликристаллические батареи смогут работать в ненастный день.
 

Аморфные кремниевые батареи

Этот вид батарей дешевле двух предыдущих. Каждая панель похожа на пленку с синими фотоэлементами.

Аморфные солнечные батареи. Фото с сайта solarb.ru.
Аморфные солнечные батареи. Фото с сайта solarb.ru.

КПД у них небольшой — около 6%. Да и напыленные кремниевые слои быстро прогорают под солнечными лучами. Зато хорошо поглощают рассеянный свет и ИК-лучи, поэтому имеет смысл устанавливать из в тех местностях, где часто бывает облачно. 

Что входит в комплект

  • Панели. Их количество, вид и типы соединения могут быть разными в зависимости от того, с какой целью батареи устанавливают;

  • Аккумуляторы. Нужны для накопления солнечной энергии;
  • Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный, который питает электрические сети внутри строения;
  • Контроллер заряда аккумуляторных батарей. Этот элемент расположен между аккумулятором и панелями. Он нужен для того, чтобы напряжение на инверторе было стабильным;
  • Автоматы, разъемы, провода, крепежи.

 

Кому стоит обратить внимание на солнечные батареи

На вопрос о том, кто чаще всего покупает солнечные батареи для дачи, специалисты отвечают вполне однозначно. 

Монтаж панелей солнечных батарей
Монтаж панелей солнечных батарей

Немногие делают подобное приобретение в целях заботы об экологии. Кого-то привлекает экономия средств. Другие же хотят обеспечить свой дом надежным автономным источником энергии, чтобы не зависеть от капризов коммунальщиков (жители поселков, где часто отключают электричество или же его вообще нет).

Что можно подключить к солнечной батарее

Перед установкой комплекта солнечных батарей стоит задуматься, на что будет расходоваться электричество. Ведь мощность может быть разной, и рассчитывать ее нужно исходя из того, сколько «ест» техника. Обычный комплект батарей сможет осилить:

  • 4 энергосберегающие лампочки, 
  • холодильник с энергопотреблением класса «А», 
  • телевизор или насос для полива и еще один маломощный прибор. 

В этом случае мощность батареи будет 600 Вт.
 

На что обратить внимание при выборе

  • Мощность. Это, пожалуй, самый важный критерий выбора. Чем она больше, тем шире область применения батареи;
  • Время автономной работы. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше энергии можно накопить на случай ненастных дней;
  • Природные факторы. Облачная, дождливая погода не дает батареям работать эффективно. Зимой энергия накопиться не успевает. Ночью ситуация такая же;
  • Масштабы площади для установки;
  • Ожидаемая нагрузка;
  • Класс работоспособности (лучше всего выбирать класс A, он более долговечен);
  • Производитель (наиболее популярны Sanyo, Jinko Solar, Sunpower и др.).

 


Leave a Comment

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.