Чтобы определить приблизительное количество солнечных модулей, предположим, что живет в доме семья из четырех человек. Она потребляет около 3000 кВт электроэнергии в год (это подтверждается средними данными). Исходя из этого, выбирается фотобатарея на 5 кВт.
Требуемое количество ячеек фотоэлементов
В односемейных домах наиболее часто используются поликристаллические панели мощностью 240-260 Вт (они характеризуются относительно высокой эффективностью на уровне 18%, а их цена не является высокой). Если вы выберете 250 Вт модули, понадобятся 20 солнечных панелей, которые занимают около 35 м2 площади крыши.
Внимание! Панели крыши должны располагаться так, чтобы они не затенялись дымоходом, высоким деревом, электровышкой или соседним зданием. Это может привести к перегреву и повреждению модуля.
Поэтому производители оборудуют свои панели шунтирующими диодами (от одного до четырех). При затенении одного ряда ячеек диод начинает работать, затем ток течет с помощью байпаса (англ. bypass — обход — резервный путь, запасной маршрут для обеспечения непрерывного функционирования системы).
Характерные отзывы
Их можно разделить на две группы: отзывы тех, кто уже пользуется данными устройствами и мнения всех, кто только изучает вопрос автономного энергоснабжения.
Большинство владельцев солнечных станций довольны своим выбором. Оснастив ими свой загородный дом, они отмечают надежность, всесезонность и эффективность гелиопанелей. Размышляющие о покупке, высказывают сомнения в экономической целесообразности, опасаясь долгого срока окупаемости оборудования.
Мы выскажем свои соображения по данной теме. Принимая в расчет стабильный рост стоимости электроэнергии, получаемой из внешних сетей, использование гелиостанции нельзя назвать убыточным. Если же речь идет о районах, где энергоснабжение полностью отсутствует или характеризуется частыми отключениями, то гелиостанция — безальтернативный вариант.
Ценовые затраты на фотогальванические панели
Цены на материалы являются примерными, потому что на стоимость панелей, инвертора или конструкции крепления в значительной степени влияет тип выбранных устройств, марка и производитель. Поскольку большинство устройств ввозятся из-за рубежа, текущий курс доллара также важен.
Пример списка материалов для фотоэлектрической установки на 5 кВт:
- Фотоэлементная система, состоящая из 20-ти 250 Вт модулей – 200000 рублей;
- Крепление из алюминиевых профилей на наклонной крыше, покрытой плиткой – 50000 рублей;
- Инвертор, который позволяет управлять установкой – 50000 рублей;
- Разъемы и предохранители – 10000 рублей.
- Установка солнечных батарей занимает до 5 дней, за которые мы будем платить мастерам 100000 рублей;
Внимание! В этой спецификации не включена стоимость аккумуляторных батарей, поскольку в солнечной электростанции они являются дополнительным вариантом. Независимая установка для дома, из-за необходимости хранить электроэнергию, другого типа инвертора и несколько большего количества панелей, будет дороже на 40%.
Осенью и зимой, в пасмурные дни эффективность фотогальванической установки снижается примерно на 50%.
Полезное: Замена электрической розетки в квартире своими руками
Правильный монтаж
Схема подключения солнечных панелей намного сложнее, чем централизованный ввод городской сети. Домашняя электростанция состоит минимум из четырех элементов.
Мы не рассматриваем примитивные системы освещения садовых дорожек на 12 вольт. Речь пойдет о полноценном энергоснабжении 220 вольт.
- Собственно фотоэлементы. Принцип работы и критерии выбора мы уже рассмотрели. Расчет мощности производится от базовой цифры 5 кВт на 1 дом. Это приблизительно 20–40 стандартных панелей площадью по 0.5 м².
- Блок управления (контроллер). Без него невозможно функционирование вашей электростанции. Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечной батареи? Он должен поддерживать общую мощность системы энергоснабжения, обеспечивать заряд аккумуляторов и правильно распределять поток мощности при одновременном потреблении и заряде.Кроме того, на контроллере лежит ответственность за безопасность системы, в том числе и пожарная.Прибор может входить в комплект электростанции, либо приобретается отдельно.
Функционал у всех моделей стандартный. При выборе вы определяете мощность, вольтаж (12 или 24) и главный критерий — срок службы (гарантия). При выходе из строя контроллера, ваше энергоснабжение определяется емкостью аккумуляторов (пока не разрядятся). - Модуль аккумуляторных батарей. Пожалуй, второй по важности элемент в «электростанции». Он служит накопительным буфером энергосистемы. Фактически, отбор мощности происходит именно от батарей. Солнечные элементы лишь восстанавливают отданный запас энергии (заряжают АКБ). Разумеется, могут быть периоды, когда часть нагрузки ложится на фотоэлементы (если вырабатываемая энергия существенно выше затрат на зарядку). Тогда можно сказать, что ваш телевизор или холодильник питается напрямую от солнца. Перед тем, как установить солнечные батареи, необходимо рассчитать емкость аккумуляторов. Делается это просто: при входной мощности 3 кВт, ток потребления не превышает 15 А (в сети 220 вольт). На выходе 12 вольтовых батарей ток будет уже 250 А (в соответствии с законом Ома). Разумеется, такая мощность отбирается не постоянно, но для примера в расчетах мы возьмем именно эти цифры. То есть, если вы установите 5 батарей емкостью по 100 А×ч каждая, то при такой нагрузке заряд закончится через 2 часа.Разумеется, это условные цифры: в реальности существует множество поправок в расчетах. Но базовый ток и мощность исчисляются именно по такому принципу.Существуют различные батареи: кислотные, щелочные, гелевые… По-большому счету, гоняться за самыми «продвинутыми» системами нет смысла. А сэкономить можно лишь на возможности обслуживания: батареи, за которыми требуется надзор, стоят дешевле.
- Преобразователь напряжения. Вы можете отбирать мощность напрямую у АКБ, если ваши потребители рассчитаны на 12 вольтовое питание. Однако большинство электроприборов рассчитаны на 220 вольт. Поэтому на выходе устанавливается преобразователь 12–220В.
К нему подключается ваша внутренняя электросеть.
Сколько сэкономим на фотоэлектрической батарее
Учитывая значительные инвестиции в фотоэлектрическую установку, нас интересует насколько выиграем в цене от её внедрения. Предполагая, что 5-киловаттная мини-электростанция будет установлена в доме, расположенном в средней полосе России и будет генерировать 4500 кВт/ч электроэнергии в год. Это соответствует среднему спросу на электричество для семьи из четырех человек.
Поэтому, если мы платим 6 руб. за кВт/ч, то сэкономим около 20000 руб. Это дает возмещение расходов примерно через 12 лет.
Этот расчет применяется к текущим ценам (на начало 2022 года) и действующим правилам. Трудно предвидеть как всё изменится в ближайшем и отдаленном будущем.
Установка солнечных батарей на крыше
Фотоэлектрические панели на наклонной крыше укладываются на алюминиевые профили. Они прикреплены к конструкции крыши в зависимости от типа покрытия с соответствующими крепежными элементами. Далее покажем установку солнечных панелей на крыше, покрытой керамической плиткой. Этот тип материала является одним из наиболее часто выбранных инвесторами.
В дополнение к солнечным элементам и конструкции профиля другие компоненты солнечной установки находятся дома. Наиболее важным из них является инвертор и блок защиты.
ТОП-3: «Оптимальная дача»
Обзор
Одна из наиболее востребованных солнечных электростанций для дач и загородных домов, которая даже вдали от городской цивилизации обеспечивает комфортное проживание.
Мощность электростанции 4000 кВт, что позволяет подключать практически все нужные для дачного отдыха приборы.
Преимущества
- Использование круглый год;
- Полная автоматизация, т.е. переход в режим сна при снижении нагрузки ниже 5 Вт;
- Возможность ввода резерва в автоматическом режиме (ЗУ, АВР, ИБП) и устройства зарядного в зимнее время;
- Стабильная работа даже в непогоду;
- Бесшумная работа и простое управление;
- Современный интерфейс и быстрый монтаж (до 6 часов);
- Малый вес – 25 кг;
- Компактность и длительный период эксплуатации –до 25 лет.
Технико-эксплуатационные показатели
- Мощность инвертора – 2400 и 6000 Вт (номинальная и при пуске);
- КПД -93%;
- Модули поликристаллические кремниевые;
- Мощность суммарная — 600 Вт (150х4);
- Тип необслуживаемой батареи – GEL;
- Эффективность контроллера -98%;
- Масса модуля и размеры -12,2 кг (1482х674х35 мм;
- Вес и габариты батареи – 65 кг (218×238×522 мм);
- Блок управления весит 20 кг (650×300×150 мм);
- Напряжение выхода -230 В, чистая синусоида;
- Ток зарядки -30А;
- Управление – ПК или дисплей.
Купить
| Где купить | Цена в рублях |
| https://moskva.tiu.ru/p339887387-solnechnaya-elektrostantsiya-optimalnaya;all.html?_openstat=tiu_prosale%3B%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B8%3B%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F+%C2%AB+%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0%C2%BB%3Bcatalog | 139000 |
| https://ecovolt.ru/catalog/solnechnye_komplekty_stacionarnye/solnechnaya_elektrostantsiya_eko_optimalnaya_dacha_kruglosutochnogo_ispolzovaniya/ | 139000 |
| https://itanna.ru/komplekt-solnechnykh-batarei-dachi-4kvt/ | 139000 |
Где ставить инвертор (преобразователь)
Хотя место сборки этого устройства не является критичным, рекомендуется поместить его как можно ближе к панелям (то есть на чердаке), что значительно уменьшит потерю тока во время его передачи. Инвертор обычно оснащен дисплеем, на котором можно считывать все параметры рабочей установки. Все чаще производители обеспечивают беспроводное подключение к Интернету, поэтому скорее всего будет возможность контролировать работу системы с помощью компьютера.
Выбор подходящей модели инвертора зависит от типа солнечных панелей и проводки, установленной в доме, – одни устройства используются в однофазных сетях, другие – в трехфазных.
Виды альтернативных источников энергии:
- Монокристаллические.
Максимальный КПД – 25%. Углы таких панелей немного скошены. Устройствам характерный черный цвет. Их лицевая сторона должна обращаться к солнцу всегда. Если вдруг солнце спрячется за тучу, производство тока значительно снизится. Главное преимущество монокристаллических батарей – максимальная производительность, а недостаток довольно высокая цена. - Поликристаллические.
Модели квадратной или прямоугольной формы, которые чаще всего имеют темно-синий цвет. Устройство состоит из вкраплений неоднородных кристаллов кремния. КПД составляет около 18%, но зато выработка энергии возможна даже в пасмурную погоду, что невероятно важно на местности, где преобладает рассеянный солнечный свет. - Аморфные.
Наиболее дешевый вариант и тому есть свои причины. Их КПД составляет всего 6%. Срок службы не больше двух лет. Конструкция таких батарей представляет собой слои пластмассы, стекла или фольги, на которые очень тонко напыляется кремний. Они достаточно быстро выгорают, тем самым в разы снижая эффективность работы.
Предохранители и разъемы
Предохранитель расположен в главном распределительном щите, то есть на электрической панели. Он защищает инвертор от повреждений.
Кроме того, в системе есть разъединитель, который предназначен для отключения домашней установки от внешней электросети, например когда он поврежден или выполняются некие работы по техническому обслуживанию.
Внимание! Установка с солнечными батареями должна быть подключена к сети уполномоченным на это действие электриком. Нельзя самовольно встраивать в электросеть такие приборы – могут быть штрафы, так что обязательно пригласите местного электрика.
Критерии выбора
Единственным критерием при проектировании домашней электростанции и выборе оборудования для нее должна стать целесообразность.
Однако понятие это широкое, для его понимания потребуется учет многих факторов:
- Средней и максимальной потребляемой мощности.
- Производительности солнечных модулей.
- Наличия стационарной электросети и режима совместной с ней работы.
- Географического положения местности и климатических условий.
- Финансовых возможностей владельца дома.
