Солнечные батареи на даче. Солнечная батарея для дачи: особенности покупки и установки готовых комплектов Солнечная батарея для дачи комплект

В современном мире человек больше не может представить свою жизнь без использования электрической энергии. Помимо стандартных способов получения электрического питания, существуют и альтернативные. Применив солнечные батареи на даче, вы сможете обеспечить постоянное освещение, питание любых бытовых электрических приборов, некоторых видов садовой техники, и многое другое. Полученная энергия будет абсолютно бесплатной и практически бесперебойной.

Для правильного выбора солнечной батареи (СБ) необходимо знать, как она работает, ведь многие рядовые пользователи (без специального образования) считают, что солнечные батареи - это некий элемент, способный накапливать солнечную энергию.

Схема получения электричества с помощью солнца

На самом деле, преобразование солнечных лучей, попавших на поверхность батареи, в электрический ток — процесс достаточно сложный. Солнечный модуль – кристаллическая (кремневая или галлиевая) пластина, преобразующая энергию светового потока в электроток в силу физико-химических свойств и процессов.

С солнечного модуля электричество по проводам стекает в аккумуляторную батарею (АБ), подпитывая ее. Полный заряд АБ определяется контроллером. В рабочем режиме ток поступает с аккумулятора на инвертор, а с него на электроприборы и освещение. В этом процессе есть и режим ожидания, когда зарядка уже полностью завершилась, а инвертор еще не включен (например, люди спят или поехали в гости).

Основные элементы СБ:

Солнечный модуль. В зависимости от исполнения выдает напряжение 6-40 вольт. В домашних условиях, обычно применяют модули на 12 или 18 вольт, реже на 24 или более.
Регулятор уровня заряда (контроллер) – необходим для своевременного перехода устройства из режима зарядки в состояние ожидания или работы. Соблюдение этих режимов позволяет значительно увеличить срок службы аккумуляторных батарей.
Аккумуляторы – накопительный элемент, который на протяжении некоторого времени способен сохранять энергию, полученную от солнечных модулей.
Инвертор – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, который необходим для питания многих бытовых электроприборов.

Схема расположения солнечных панелей

Для надежной и бесперебойной работы, в схему, описанную выше, необходимо добавить дополнительные элементы, обеспечивающие безотказную работу солнечного модуля, аккумулятора и инвертора.

Защитные устройства (прерыватели, реле) – необходимый элемент для безопасного использования батареи и ее составляющих.
Автоматика – совокупность элементов системы, переключающих электросистему дома с СБ-питания на обычную (городскую) электросеть, при возникновении неисправностей, и обратно, при их устранении. Все элементы «солнечной» сети (в этом случае) переходят в режим ожидания.

Батареи, работающие от солнца, изготавливают из разных материалов и бывают они разных видов. Полная мощность одного модуля для бытовых нужд (в зависимости от размеров) составляет 10-350 ватт.

Для расчета необходимого количества элементов берут среднее значение, которое должна обеспечивать любая батарея в пасмурную погоду – 80-100 Вт/кв. м.

Если полностью покрыть дом с площадью крыши – 100 кв. м, то средняя мощность составит:

100*100=10000 Вт = 10 кВт,

что вполне хватит для работы всех электроприборов.

Солнечные батареи на крыше

Но в быту применяются кремниевые СБ всего трех типов:

Монокристаллические.
Поликристаллические.
Тонкопленочные.

Рассмотрим каждый из них.

Монокристаллические модули

Для изготовления используются однородные кристаллы кремния. Специальные условия, создаваемые при выращивании, определяют их высокое качество, а также надежность и эффективность самой СБ.

Монокристаллические модули

Цена на них высока (по сравнению с другими), а монтаж устройства и последующая эксплуатация иногда вызывает трудности. При чистке пластин необходимо действовать с осторожностью. Малейший нажим и они могут треснуть.

Такие СБ часто загрязняются и КПД их падает. Эффективное использование может быть организовано, если вы имеете достаточное количество средств на очистку или же используете такую систему в качестве временного резерва.

Кремниевые модули с использованием поликристаллов (поликристаллические)

Производительность модулей такого типа невелико из-за того, что для их создания используются материалы более низкого качества. В результате этого, поликристаллические модули имеют эффективность на 5-10% меньше монокристаллических.

Но чистку они выдерживают свободно. Из-за поликристаллической структуры повредить их достаточно сложно

Тонкопленочные модули

Их изготовление производится из кремния (аморфного) или же из других материалов, имеющих в своем составе, необходимые для процесса преобразования примеси.

Тонкопленочные модули

Покупка и эксплуатация модулей этого типа имеют свои позитивные и негативные стороны

маленький вес;
легкая транспортировка и установка;
низкая стоимость;
гибкость конструкции.

малый КПД (10-12%);
краткий срок использования.

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 0 большую часть дня.

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 0 . 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.

Отопление дома (если у вас нет подвода газопровода) можно полностью сделать электрическим. Это возможно осуществить с помощью солнечных модулей, если они покрывают большую площадь.

Причем существует два варианта такого обогрева:

Непосредственное. К источнику тока прямо подключаются нагревательные приборы (плитка, калорифер и прочее).
Косвенного нагрева, например, водное. В электрокотле закипает жидкость, которая, проходя по трубам, разогревает их и разносит тепло (при помощи насоса) по всем помещениям.

Первый вариант считается эффективным. Его достоинства в заключаются в отсутствии труб, экономичности и простоте эксплуатации.

Отопление частного дома солнечными батареями

Из недостатков выделяют быстрое остывание и большое потребление энергии, ведь приборы должны быть все время включены на полную мощность (1-3 кВт в каждой комнате).

Второй вариант намного дороже, но имеет много положительных качеств:

Малое потребление электричества. Подача основного количества энергии нужна только в самом начале – при разогреве жидкости.
Большую часть времени работает только один маленький насос мощностью 0,3-1 кВт.
Большая теплоемкость.

Из недостатков:

затраты на котел, трубы, соединительные элементы;
оплата монтажных сантехнических работ;
трудности в установке и подключении.

Схема отопления при участии солнечных батарей и газового котла

Из вышеописанного можно выяснить, что СБ площадью менее 70 кв. м не смогут обогреть все комнаты в полной мере, если у вас установлены приборы непосредственного обогрева – просто не хватит энергии. Но ее вполне может хватить на второй (водный) вариант.

К позитивным свойствам относятся:

Бесплатная электрическая энергия (без учета стартовых вложений) и возможность полной автономии.
Бесконечный источник энергии.
Абсолютно тихий процесс получения энергии.
При выборе качественного оборудования – долгие года эксплуатации (без дорогого обслуживания).
Отсутствие каких-либо документов на разрешение установки или использование.
Возможна установка своими руками.

Зимой батареи работают менее эфективно из-за сокращения времени светового дня

К негативным свойствам относятся:

Высокая стоимость оборудования.
В областях и регионах, где солнце светит редко, а пасмурных дней много, оборудование будет работать неэффективно.
Производительность (в процентном соотношении) каждый год снижается на 1-2%.

Целесообразность установки солнечных батарей

Для того, чтобы эффективно и выгодно вложить собственные средства, необходимо заранее определиться, какие цели вы преследуете.

Если в вашем регионе происходят частые, но кратковременные отключения электроэнергии, и вы хотите обзавестись резервом – это не лучший выход.

Установка солнечной батареи достаточно дорога, поэтому, ее приобретение стоит осуществлять только при долговременных отключениях электричества или при полном его отсутствии.

Факторы, которые могут повлиять на покупку солнечных батарей

Необходимость автономии или желание использовать экологически чистую добычу энергии.
Потребность в резервном источнике при частых отключениях или полном отсутствии электроэнергии
Желание снизить расходы на оплату коммунальных услуг.

Если вы все-таки хотите устанавливать батареи, то вам необходимо привлечь специалистов-энергетиков, чтобы рассчитать ваше среднесуточное и среднемесячное потребление электричества. И только после этого, учитывая ваши потребности, решите – тратить вам деньги на приобретение СБ или нет.

Данная система позволяет пользоваться благами цивилизации в виде электроэнергии в удаленных от городских электросетей местах.Широкое применение такой комплект нашел у туристов для освещения палатки и зарядки "гаджетов". ..

Комплект оборудования представляет собой небольшую солнечную автономную электростанцию способную решить вопрос отсутствия электричества на дачном участке или другом загородном объекте. Автономная электростанция не является панацеей от отсутствия электричества, но готова обеспечить в разумных рамках потребления электроэнергией такие объекты как: дачный домик, строительные вагончики, передвижные автодома, и т.п.Автономная электростанция построена по принципу выработки энергии солнечным модулем, с последующей зарядкой аккумуляторной батареи с помощью специального MPPT контроллера заряда. Небольшой инвертор напряжения мощностью до 250 прео..

Комплект оборудования представляет собой небольшую солнечную автономную электростанцию способную решить вопрос отсутствия электричества на дачном участке или другом загородном объекте. Автономная электростанция не является панацеей от отсутствия электричества, но готова обеспечить в разумных рамках потребления электроэнергией такие объекты как: дачный домик, строительные вагончики, передвижные автодома, и т.п.Автономная электростанция построена по принципу выработки энергии солнечным модулем, с последующей зарядкой аккумуляторной батареи с помощью специального MPPT контроллера заряда. Инвертор напряжения мощностью до 2,4 кВт преобразуе..

Комплект солнечной электростанции представляет собой оптимально сбалансированную систему электроснабжения предназначенную как для решения задач отсутствия электросети 220В, так и для построения схемы бесперебойного резервного электроснабжения в загородном доме с возможностью замещения внешней электросети энергией получаемой от солнечных батарей.Автономная электростанция не является панацеей от отсутствия электричества и её нельзя использовать на "полную катушку" как внешнюю электросеть. К вопросу расходу электроэнергии и мощности подключаемого оборудования нужно подходить разумно и использовать бытовые приборы по мере необходимости исходя из..

Состав комплекта:10шт Солнечный модуль LJ-320M-72 (Legine New Energy), монокристаллический 320Вт1шт InfiniSolar Plus 3KW 48VDC (Voltronicpower, Тайвань) Гибридный инвертор с зарядным устройством4шт GX12-200 (Delta), 12В, 200 А*ч, гелевая Аккумуляторная батарея1шт Стеллаж аккумуляторный 600мм*580мм*4полки1шт Соединительные проводаСюда можно подключить:ТелевизорСпутниковая антеннаЗарядные устройства для ноутбука, телефона, планшета и т.п.Освещение на энергосберегающих лампахЭнергосберегающий холодильник до 100Вт (расход до 1 кВт*ч в сутки)Насос для колодца до 1000ВтСВЧПылесосФенУтюгЭлектроинструмент..

Для экономии электричества в загородном доме или таунхаусе, на небольшом производстве или фермерском хозяйстве используются сетевые фотоэлектрические солнечные электростанции, построенные на основе сетевого инвертора и солнечных модулей. Солнечные модули вырабатывают электроэнергию, а сетевой инвертор подмешивает её в электросеть дома. Использование такой станции позволяет значительно экономить электроэнергию на объекте.Сетевая солнечная подстанция, в зависимости от региона где она будет использоваться, дает возможность получить экономию до 70 процентов затрат на электроэнергию. Основным преимуществом таких электростанций, является то, что в..

Для экономии электричества в загородном доме или таунхаусе, на небольшом производстве или фермерском хозяйстве используются сетевые фотоэлектрические солнечные электростанции, построенные на основе сетевого инвертора и солнечных модулей. Солнечные модули вырабатывают электроэнергию, а сетевой инвертор подмешивает её в электросеть дома. Использование такой станции позволяет значительно экономить электроэнергию на объекте.Солнечные батареи на дачу 3 кВт (солнечная электростанция), в зависимости от региона где они будут использоваться, дают возможность получить экономию до 70 процентов затрат на электроэнергию. Основным преимуществом таких элект..

Система предназначена для бесперебойного электропитания котла отопления в периоды аварийных отключений электросети 220 В. Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Если у Вас подключен только котел (150Вт), то время автономной работы составит примерно 8-10 часов.Если помимо котла к бесперебойной системе подключены еще насосы отопления, то увеличивается потребляемая мощность, а соответственно время автономной работы сокращается.Состав комплекта "ИБП для котла":ИБПС-12-350М (Сибконтакт), 350Вт, 12В, Источник бесперебойного питанияMM 100-12 (MNB), 12В, 100А*ч, AGM Аккумуляторная батареяДополните..

Система предназначена для бесперебойного электропитания котла отопления в периоды аварийных отключений электросети 220 В. Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Если у Вас подключен только котел (150Вт), то время автономной работы составит примерно 1 сутки.Если помимо котла к бесперебойной системе подключены еще насосы отопления, то увеличивается потребляемая мощность, а соответственно время автономной работы сокращается.Состав комплекта "ИБП для котла":Инвертор / зарядное устройство CPS600E, Cyber Power (400Вт, 12в) 0,4кВт/ 10ААккумуляторная батарея 12В, 200 А*ч, AGMДополнительно:Все сл..

Система предназначена для бесперебойного электропитания жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котел и насосы отопления, сигнализация, освещение.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 400Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 2кВт*ч/0,4кВт=5ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличится, а при увеличении наоборот уменьшится. Состав комплекта "ИБП для..

Система ИБП МАП1.3 обеспечивает бесперебойным электропитанием группу важных электропотребителей, таких как: котел и насосы отопления, сигнализация, освещение.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 500Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 1.5кВт*ч/0,5кВт=3ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличится, а при увеличении наоборот уменьшится. Состав комплекта&n..

Комплект "Резерв для дома 2" предназначен для бесперебойного электроснабжения жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котельная, освещение, холодильник, насос водоснабжения, система очистки воды, септик и другие электроприборы.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 500 Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 2.5кВт*ч/0,5кВт=5ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличи..

Система "Резерв для дома 1" предназначена для бесперебойного электроснабжения жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котельная, освещение, холодильник, септик и т.п. маломощные электроприборы.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 300 Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 3кВт*ч/0,3кВт=10ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличится, а при увеличении наоборот..

Комплект "Резерв для дома 3" предназначен для бесперебойного электроснабжения жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котельная, освещение, холодильник, септик и т.п. маломощные электроприборы.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 500Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 4кВт*ч/0,5кВт=8ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличится, а при увеличении мощности нагруз..

Система "Резерв для дома 4" предназначена для бесперебойного электроснабжения жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котельная, освещение, холодильник, насос водоснабжения, система очистки воды, септик и другие электроприборы.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 500 Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 4кВт*ч/0,5кВт=8ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увел..

Система "Резерв для дома 5" предназначена для бесперебойного электроснабжения жизненно важных электроприборов в доме, таких как: котельная, освещение, холодильник, септик и т.д.Время автономной работы зависит от мощности подключаемого электрооборудования.Рассчитать время работы можно разделив запас энергии на мощность подключаемого оборудования. Например суммарная мощность Ваших электроприборов составляет 500Вт: соответственно время автономной работы такой бесперебойной системы составит - 4кВт*ч/0,5кВт=8ч.Если у Вас будет подключена меньшая емкость, то и время работы увеличится, а при увеличении наоборот уменьшится. Состав..

Дача, как место для выращивания овощей, постепенно уходит в прошлое, чаще видны участки с газонами и цветами. Дома же предназначены для отдыха и жизни в теплое время года. Современному человеку недостаточно одной лампочки. Холодильники, нагреватели воды, телевизоры, ноутбуки, зарядки сотовых телефонов – без них полноценную жизнь представить трудно.

Электроприборы классов А и АА по энергоэффективности превосходят ранее выпускавшиеся изделия. Гелиосистемы способны обеспечить бесперебойную работу электрооборудования.

гелиосистема

Целесообразность использования солнечных батарей на даче

Высокая стоимость комплекта ограничивает применение в местах постоянного проживания людей. Здесь солнечные батареи приобретают для экономии при оплате счетов на электроэнергию.

Дача же, как правило, большим набором энергоемких приборов не оснащается. Исходя из этого для создания комфортных условий стоит присмотреться к автономным системам выработки электроэнергии.

Безальтернативной гелиостанция будет в местах полного отсутствия централизованных электросетей. Электростанции, работающие с использованием двигателей внутреннего сгорания, дороги при приобретении и в плане покупки энергоносителей.

Частые отключения в изношенных электросетях дачных обществ – нередкая причина выхода из строя электроприборов.

использование солнечных батарей

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Стоимость гелиосистем постепенно снижается, они становятся «интересным» вариантом. Приобрести солнечные панели недостаточно. Вырабатывается энергия только в светлое время суток, поэтому в комплект включают инвертор, аккумулятор, контроллер заряда.

Рассмотрим назначение и конструкцию необходимого оборудования.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Перед покупкой гелиосистемы в загородный дом надо понять достоинства и недостатки, которые имеет солнечная электростанция.

Основные преимущества:

Неиссякаемость и доступность в любой точке Земли. В той или иной степени солнце светит везде. В этом аспекте рассматривается только количество излучения в зависимости от местности и времени года, когда планируется использовать электростанцию. Выработанная электроэнергия напрямую зависит от количества солнечных дней и их продолжительности, а также от угла солнца над горизонтом.
Экологичность. Выработка электроэнергии происходит без сжигания энергоносителей. Глубокая переработка отслуживших срок службы аккумуляторов и других компонентов не приводит к загрязнению окружающей среды.

солнечные батареи экологичны

Выработка электроэнергии не сопровождается шумом (как у ветряков);

Время службы компонентов станции рассчитано на полный срок эксплуатации – в среднем 25 лет. Далее, КПД батарей уменьшается. Отрасль гелиоэнергетики продолжает бурно развиваться, а стоимость составных частей резко снижается, какова их будет цена лет через 25, не скажет никто, но наверняка значительно меньше сегодняшней.
Независимость от поставщиков электроэнергии. Дом не отключат от электроснабжения.
После того как оборудования окупит себя, электроэнергия станет бесплатной.
Модульный принцип построения системы позволяет ее наращивать без какого-либо переоборудования.
Независимость от цен на другие источники энергии (бензин, дизель, газ), они в работе солнечных батарей не используются.

Преимущества гелиосистем несколько уменьшаются их недостатками:

Первоначальные инвестиции, лучше применить именно это определение, при приобретения оборудования. Время окупаемости напрямую зависит от интенсивности пользования системой, и параметров солнечного облучения в месте установки.
Сравнительно низкий КПД панелей. В среднем один квадратный метр элементов вырабатывает 120 Вт в час, если посчитать от уровня солнечной энергии – это всего 10–15%. Впрочем, производители регулярно объявляют об увеличении этого показателя за счет использования новых технологий.
Зависимость от погодных условий. Наибольший КПД получается в солнечный, безоблачный день. Оценить количество активных солнечных часов можно по специальным таблицам для каждой местности.
Гелиостанцию затруднительно использовать для питания энергоемких приборов – сварки, перфоратора, обогревателей.
Состав системы не ограничивается наличием панелей. Необходим аккумулятор для работы в ночное время. Его емкости должно хватать, чтобы обеспечить освещение дома, включить светодиодный уличный фонарь. Для правильной работы аккумулятора придется приобрести качественный контроллер заряда. Инвертор нужен для преобразования постоянного напряжения 12, 24 В в синусоидальное стабилизированное напряжение 220 В.

Что можно подключить к солнечной батарее

Перед тем как выбрать гелиосистему стоит определиться с тем, сколько киловатт энергии будет потреблять подключенное оборудование.

Бытовые электроприборы потребляют в Ваттах:

Лампа накаливания потребляет 40–75 Вт/час, поэтому использование их в гелиосистемах невыгодно.
Энергосберегающий светильник – 15–25.
Светодиодная лампочка, эквивалентная 100 Вт лампе накаливания – 11.
Холодильник – здесь все зависит от класса энергопотребления прибора. Он обозначается буквами латинского алфавита от А до G. Для класса АА++ среднегодовое потребление будет меньше 70 Вт/час для класса G – 0,6 кВт.
Телевизор LED – 70.
Телевизор LCD (ЖК) – 150–200.
Утюг – 2000.
Микроволновая печь – 1000.
Компьютер – 250.
Посудомойка – 2500.
Стиральная машина – 2500.
Электрочайник – 2000.
Кондиционер – 2500.

Таким образом, видно, что мощные электроприборы напрямую от солнечных панелей запитать не получится, необходимы аккумуляторы большой емкости и соответствующие им инверторы.

Работа солнечной батареи

Виды гелиосистем

Солнечные батареи состоят из тонких кремниевых пластин (моно- и поликристаллические) или подложки, покрытой тончайшим слоем силана или кремневодорода (амфорные), в которых энергия солнечных лучей преобразуется в электрическую.

Конструкция приборов имеет разное строение, и соответственно различный КПД.

По способу изготовления выделяют:

Монокристаллические.
Поликристаллические.
Из аморфного кремния.

Монокристаллические батареи

Монокристаллические панели черного цвета со скошенными углами. КПД для таких изделий составляет 15–25%. Лучшие показатели в работе достигаются при обращении пластин в сторону Солнца. В пасмурные дни, утром и вечером, когда на панель попадает меньше солнечной энергии, выработка электроэнергии уменьшается. Для улучшения эксплуатационных свойств применяют юстировку, ориентирование в пространстве по направлению солнечных лучей.

Монокристаллические батареи

Поликристаллические батареи

Узнать этот вид можно по темно-синему цвету поверхности. КПД достигает 12–15%. Соответственно для получения сравнимой с монокристаллическими моделями мощности необходима большая площадь поверхности, но цена изделий ниже. Принцип действия позволяет поликристаллическим панелям работать в пасмурный день.

Поликристаллические батареи

Аморфные кремниевые батареи

Дешево стоят по сравнению с предыдущими типами аморфные гелиосистемы. Изготавливают их в виде гибкой пленки синего цвета, защищенной специальным прозрачным покрытием. КПД изделий достигает всего 6%. Они менее долговечны – быстро вырабатывается ресурс кремниевого слоя, но успешно работают в местностях с повышенной облачностью, преобразуя в электроэнергию даже рассеянный свет.

Что входит в комплект

Применяется солнечная батарея для дачи, комплект которой включает несколько функциональных элементов.

Панели. Их вид, количество и генерируемую мощность можно подобрать в зависимости от установленного на даче электрооборудования.

Аккумуляторы необходимы для накопления энергии и для ее при подключении мощных потребителей и в ночное время.

О назначении инвертора написано выше. Выходная мощность должна соответствовать сумме мощности используемых приборов.

Контроллер заряда увеличивает срок службы аккумуляторных батарей, некоторые виды способны взрываться при перезаряде.

Аморфные кремниевые батареи

Кому стоит обратить внимание на солнечные батареи

Суммируя вышесказанное, понимаем – установка гелиоэлектростанций оправдывает свое назначение в местах:

Где невозможно подключение в централизованной электросети.
В случае большого износа сетей, там, где специализированные службы не могут гарантировать постоянного качественного энергообеспечения.
В южных регионах, где поток солнечной энергии в течение года максимальный.
В высокогорной местности, там наблюдается наибольшее количество солнечных безоблачных дней.

Отправим материал вам на e-mail

Электричество – это неотъемлемая составляющая для комфортабельной жизни. В городе все жители имеют бесперебойный доступ к электросети. Однако, выезжая за город, например, на дачу, нужно быть готовым к различным казусам, связанным с электричеством. Так, некоторые люди лишаются его на несколько дней. Эту неприятность можно решить установкой солнечных батарей, которые будут снабжать дачный дом электроэнергией круглые сутки. Однако, солнечная батарея для дачи комплект которой состоит из множества составляющих имеет свои плюсы и минусы. Давайте узнаем, что входит в комплект дачных солнечных батарей, принцип работы устройства, преимущества и недостатки решения их установки.

Солнечные батареи, установленные на дачном доме

Солнечная батарея представляет собой не один прибор, как думают многие люди, а несколько деталей, которые в совокупности позволяют преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

Рассмотрим, из чего состоит солнечная батарея для дачи комплект:

Панели, они же батареи – главный элемент устройства. Их основной функцией является накопление и преобразование солнечного света. Панели изготавливают из фотоэлектрических элементов, которые способны долго удерживать ультрафиолетовые лучи в батарее, пока инвертор не преобразит солнечную энергию;

Инвертор – также неотъемлемая деталь комплекта. Его задача – преобразовывать лучи солнца в переменный ток напряжением 220 В;

Аккумулятор – необходим в том случае, если вас настигло внезапное отключение электроэнергии, а солнце зашло за тучи. Современные инновационные технологии позволяют использовать солнечные батареи по назначению даже в том случае, если солнца нет. Аккумулятор накопляет в себе излишки солнечных лучей, и передает их в инвертор в том случае, если панели не могут получать свет солнца;

Провода и коннекторы – соединяют все вышеперечисленные элементы между собой. Если они перетрутся или испортятся, придется их сразу же заменять, так как их порча приведет к поломке системы энергообеспечения.

Как правило, все эти компоненты продаются вместе. Их можно приобрести в специализированных магазинах.

Видео: общие сведения о солнечных панелях

Статья по теме:

Принцип работы солнечной панели

Как уже упоминалось выше, комплект солнечной батареи для дачи состоит из четырех компонентов, главным из которых является панель. Она изготавливается из фотоэлементов. В свою очередь, фотоэлемент – это видоизмененная песчинка, которая нагревается под воздействием солнечных лучей. Взаимодействуя с тонким слоем фосфора, фотоэлементы проводят солнечную энергию к инвертору.

Как работает инвертор?

Инвертор – это специальное устройство, которое работает под определенным напряжением (от 150 до 1000 В). Он генерирует солнечную энергию, которая уже частично переработана панелью, в электрическую. Излишки электроэнергии, не используемые жителями дома, отправляются в аккумулятор. Там они накапливаются на случай, если произойдут перебои с электросетью.

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.

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.

Расчет потребляемой энергии и окупаемости

Примерный подсчет потребляемой энергии представлен на следующем фото:

Что делать, если на даче по какой-то причине нет электричества? Можно, конечно, приспособиться и к такой жизни, наслаждаясь проверенными временем технологиями: для освещения пользоваться свечами и керосиновой лампой, для хранения продуктов выкопать погреб, воду носить ведрами и греть на огне, от телевизора отказаться и т.д. Однако такой «отдых» вряд ли будет по-настоящему комфортным: рано или поздно все равно придется искать способы получения электричества с помощью альтернативных источников энергии.

Чаще всего об этом задумываются в следующих случаях:

нет возможности подключить дачный или загородный дом к электросети;
подключение к электросети стоит неоправданно дорого;
на подстанции постоянно происходят аварии, из-за которых подолгу не бывает света;
участку выделена слишком малая мощность и ее постоянно не хватает (обычно это случается в садовых товариществах со старыми электросетями);
хочется сэкономить на чрезмерно высоких счетах за электричество.

Самый простой и доступный из альтернативных источников энергии – солнечные батареи. Фотоэлементы на основе кремния, соединенные в электрическую цепь для преобразования энергии солнечного света в электроэнергию, были изобретены в США и начали использоваться на американских и советских космических спутниках еще в 1958 году. В наше время на них работает портативная техника (калькуляторы, термометры, фонарики), космические аппараты, электромобили и яхты, даже разрабатывается самолет, который будет летать за счет энергии, полученной от солнечных батарей.

Во многих странах созданы крупные солнечные электростанции, а правительство Франции планирует уложить 1 000 км автодорог со встроенными солнечными панелями, чтобы каждый километр такого покрытия обеспечивал электроэнергией 5 000 человек (без учета отопления). Солнечные батареи нашли применение даже в медицине: в Южной Корее крошечные фотоэлементы вживляют в кожу пациента для бесперебойной работы имплантированных приборов, например, кардиостимулятора. Такой длительный опыт и широкое применение солнечных батарей свидетельствует о надежности, экономичности и высокой эффективности этой технологии.

В этой статье я расскажу о собственном опыте использования солнечных батарей на даче. Прежде всего необходимо заметить, что для обеспечения потребностей небольшого дачного дома в электроэнергии требуется собрать целую мини-электростанцию, в которую, кроме самих солнечных батарей, входят аккумуляторы для накопления заряда, контроллер для управления системой и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

Солнечные батареи для дачи

На российском рынке представлены солнечные батареи (солнечные панели) отечественного, европейского и китайского производства. На нашей даче установлены отечественные солнечные панели - мы купили их непосредственно у производителя в Зеленограде. В Москве работает несколько специализированных фирм, которые предлагают как отдельные элементы для самостоятельной установки солнечной мини-электростанции, так и полный комплект необходимого оборудования с доставкой и установкой под ключ. Специалисты этих компаний дают профессиональные советы и консультации, просчитывают для каждого клиента необходимую мощность и состав системы.

Солнечные батареи имеют неограниченный срок службы. Они вырабатывают постоянный ток напряжением 12В. В зависимости от размера панели бывают разной мощности. Чтобы собрать автономную солнечную мини-электростанцию, нужно приобрести несколько солнечных батарей. Точное количество батарей (точнее, их необходимая мощность) высчитывается, исходя из необходимого вам потенциального расхода электроэнергии. В летние солнечные дни эффективность работы панелей максимальная. В пасмурную погоду панели тоже вырабатывают электроэнергию, но в меньшем количестве. Это надо учитывать при расчете мощности системы, если вы планируете пользоваться ей не только в летнее время, но и зимой.

Аккумуляторы глубокого разряда

Электрическая энергия, которую вырабатывают солнечные панели, накапливается в аккумуляторах. Для эффективной работы системы лучше всего использовать специальные гелевые аккумуляторы глубокого разряда, которые не требуют специального обслуживания, герметичны и безопасны при установке внутри дома. Для небольшого дачного домика с минимальным потреблением электроэнергии требуется как минимум 3-4 аккумулятора емкостью по 100-120 А*ч каждый. Они надежны, долговечны и выдерживают много циклов заряда и глубокого разряда.

Контроллер заряда аккумуляторов

Между солнечными панелями, вырабатывающими электроэнергию, и аккумуляторными батареями, которые эту энергию накапливают, устанавливается контроллер. Контроллеры различаются по техническим характеристикам и стоимости. Как ни странно, это самый главный элемент управления солнечной мини-электростанцией: контроллер защищает аккумуляторы от полного разряда и от перезаряда, которые для них очень опасны. В случае недопустимо низкого разряда аккумуляторов контроллер отключает нагрузку. В том случае, когда аккумуляторы полностью заряжены, контроллер не дает энергии от солнечных батарей поступать в аккумуляторы.

Инвертор

Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток напряжением 12В, в то время как большая часть электроприборов работает от переменного тока напряжением 220В. Поэтому в систему солнечной мини-электростанции включают инвертор, который преобразует постоянный ток 12В в переменный ток 220В. Лучше всего использовать более дорогие инверторы, которые выдают ток так называемой чистой синусоиды («чистый синус»). Более дешевые инверторы, вырабатывающие ток модифицированной синусоиды, для некоторой техники могут не подойти.

Потребители электроэнергии

Как правило, во всех солнечных мини-электростанциях устанавливаются отдельные розетки для приборов (потребителей), работающих от постоянного (12В) и переменного тока (220В). От постоянного тока могут работать энергосберегающие осветительные приборы, водяные насосы, холодильники и даже телевизоры. Вся остальная техника требует переменного тока напряжением 220В. По возможности выбирайте оборудование, которое потребляет как можно меньше электроэнергии, – на современном рынке бытовой техники существует огромный выбор таких энергосберегающих устройств.

Собственный опыт и впечатления

На нашей даче небольшая система из солнечных батарей успешно проработала несколько лет, пока не появилась возможность подключиться к общей электросети. Конечно же, когда после установки солнечных батарей мы смогли включить нормальный свет, холодильник, насос для воды, антенну и телевизор, это было просто чудо.

Однако за системой необходимо постоянно следить и поддерживать ее в правильном, работоспособном состоянии. Например, контакты на месте соединения проводов от солнечных панелей с контроллером заряда периодически окисляются и перестают качественно проводить заряд. Поэтому их необходимо периодически зачищать и подключать заново. Если этого не делать, то заряд от батарей поступает в аккумуляторы не полностью, мини-электростанция накапливает меньший запас электричества, чем рассчитывалось, и при включении обычной (рассчитанной для нее) нагрузки уже не справляется: скорость разряда становится быстрее скорости заряда. Кроме того, если система бюджетная и не очень мощная, необходимо очень четко понимать, какие электроприборы можно включать одновременно, а какие – нет.

Пока у нас с мужем была возможность часто ездить на дачу и следить за солнечными батареями, все хорошо работало и никаких проблем не возникало. Но когда обязанность поддерживать систему в рабочем состоянии легла на плечи наших пожилых родителей, начались проблемы с ее функционированием, потому что у них не хватало знаний и опыта. В итоге было принято решение воспользоваться появившейся возможностью подключиться к обычной электросети, чтобы не нагружать их лишними заботами.

Основываясь на нашем опыте, я могу сказать, что собрать достаточно бюджетную автономную мини-электростанцию на солнечных батареях вполне реально. И она действительно будет надежно и эффективно работать, обеспечивая основные потребности небольшого дачного домика. Однако для поддержания ее в хорошем состоянии нужно тщательно изучить вопрос и периодически проводить ее диагностику и профилактику.