Питаем от солнца: техника для дачи на солнечных батареях

Популярные производители

Современный рынок предлагает большой выбор солнечных батарей для дачи.

Производителей много и зачастую сами панели мало отличаются друг от друга. Разве что товарным знаком и упаковкой. Сами фотоэлементы, как правило, китайского производства.

Yingli Solar Green Energy Holding

Можно сказать, что эта китайская компания — практически мировой лидер по производству солнечных модулей. 10% из всех панелей в мире выпускаются силами Yingli Solar. Панели от этой компании разошлись по всему миру. Они установлены во многих (порядка 90) странах. В производстве находятся не только стандартные панели, но есть и двусторонние. Также есть интегрированный варианты для крыш автомобилей, катеров и так далее.

Эта солнечная панель проверена временем, обладает качеством мирового уровня и заслуженным международным авторитетом.

Sanyo

Бытовая электроника японской корпорации Sanyo хорошо знакома жителям России.

Еще в далеком 1975 году компания запустила производство солнечных элементов на аморфном кремнии. С того времени фирма немало потрудилась над исследованиями в этой области. Теперь солнечные модули Sanyo известны своим качеством и высокой надежностью при длительной эксплуатации.

First Solar

Основатель американской компании — ученый Гарольд МакМастер, который посвятил свою жизнь исследованиям применения энергии солнца в быту.

Теперь компания — один из трех мировых лидеров по производству солнечных панелей. Основное направление деятельности First Solar — разработка и выпуск готовых солнечных электростанций.

Hanwha SolarOne

Hanwha Solar One — один из десяти лучших производителей солнечных фотоэлектрических комплектов. Головной офис компании находится в Сеуле, а промышленное производство развернуто в Южной Корее и Китае. Фирма выпускает:

• Фотоэлектрические элементы;
• Солнечные модули;
• Солнечные системы;
• Крупные солнечные электростанции.

Все комплектующие выпускаются под глубоким контролем качества продукции на базе сверхсовременных технологий.

Real Solar

Если вы решили электрифицировать дачу за счет установки домашней автономной гелиосистемы, то можно обратиться в С-Петербургскую компанию Real Solar.

Они специализируются на проектировании, монтаже и обслуживании автономных систем электроснабжения именно для загородных дач, домиков и разного типа коттеджей.

Для владельцев небольшого дачного домика могут быть установлены электростанции 3-х киловватной мощности. Они вполне справятся с непрерывным электропитанием автономного типа круглые сутки. Холодильники, телевизоры, погружные и поливочные насосы, ноутбуки, электроинструменты — будут работать от батарей Real Solar.

Helios House

Основной упор в своей работе инженеры компании ООО “Гелиос Хаус”, делают на проектирование солнечных систем, которые можно развернуть на любых объектах. Так же специалистами компании может быть организована поставка, пуско-наладка и дальнейшее обслуживание гелиоустановок, которые смогут обеспечить электроэнергией:

• До 4-х энергосберегающих лампочек;
• Средний холодильник “А” класса;
• Телевизор;
• Поливочный насос.

В ассортименте есть комплекты как для дачного периода — апрель/октябрь, так и наборы, которые могут обеспечить вполне комфортное проживание в осенне-зимний период.

Безопасность и контроль микроклимата

Чтобы следить за безопасностью загородного участка, стоит установить систему наружного видеонаблюдения. Мы уже писали о таких устройствах, но они могут питаться не только от сети, но и благодаря солнечной энергии – это также удобно в том случае, если камеры установлены достаточно далеко от дома и розетки.

От солнца может работать IP-камера Link Solar Y9-S, которая записывает информацию на карту памяти или передает ее в облако по Wi-Fi. Гаджет снимает с разрешением Full HD и обладает углом обзора 100 градусов. Расстояние, на котором работает инфракрасный датчик при ночной съемке, составляет 10 метров.

Солнечная панель расположена на «спинке» камеры

Дополнить систему охраны можно датчиком движения, который срабатывает на движущиеся объекты весом от 25 кг (чтобы не тратить энергию на уведомления о мелких собаках и кошках). Одно из таких устройств – Dinsafer DOP01B, способный обнаружить движение на расстоянии до 35 м и передать сигнал пульту управления охранной сигнализацией на 100-200 м. Покупка такого гаджета вряд ли будет оправданной для установки на маленькой даче, но на большом участке такое решение позволит обойтись без постоянной замены аккумуляторов или подключения прибора к электросети.

Защитив участок от посторонних, можно приобрести защиту и от вредителей. Например, от мышей и кротов, которые подкапывают и едят корнеплоды. Устройство марки Solar позволит отпугивать грызунов, способных серьезно уменьшить объемы собранного урожая. Отпугиватели напоминают на вид газонные фонари на солнечной батарее и действуют на расстоянии до 15-20 метров.

Отпугиватель кротов выглядит как небольшой гриб с солнечной панелью на шляпке

Еще один интересный прибор, который может работать с помощью солнечной энергии – это домашняя метеостанция. Такие устройства, как правило, можно устанавливать на улице – они защищены от воды и выдерживают перепады температур.

Метеостанция на солнечной батарее

Например, модель Z-Wave POPP-POPE005206 способна с достаточно высокой точностью предсказывать изменения микроклимата – влажности, скорости ветра, температуры. Для работы станция использует солнечные батареи, а для экономии энергии периодически отключается. 

Проект системы отопления на коллекторах

Панель состоит из нескольких фотоэлементов, соединенных между собой на каркасе из непроводящих энергию материалов.

Фотоэлектрические преобразователи – достаточно сложные конструкции, представляющие собой своеобразный сэндвич из пластин с различными характеристиками и назначениями.

Кроме гелио модулей и специального крепежа, система состоит из таких элементов:

• аккумуляторов, для хранения энергии;
• контроллера, который будет следить за степенью зарядки в аккумуляторе;
• инвертора – для преобразования постоянного тока в переменный.

Коллекторы бывают двух видов: вакуумные и плоские.

Вакуумные коллекторы состоят из полых стеклянных трубок, внутри которых расположены трубки меньшего диаметра, содержащие поглотитель энергии. Меньшие трубки соединены с теплоносителем. В свободном пространстве между ними находится вакуум, который сохраняет тепло.

Принцип работы солнечного коллектора

Плоские коллекторы состоят из рамы и армированного стекла с фотонопоглощающим слоем. Слой поглотителя подключен к трубкам с теплоносителем.

Обе эти системы состоят из контура для теплообмена и теплового аккумулятора (бак для жидкости).

Из бака вода поступает в отопительную систему при помощи насоса. Во избежание потерь тепла, бак должен быть хорошо утеплен.

Располагаться такие установки должны на южном скате кровли. Угол наклона должен быть 30–45 градусов. Если расположение дома или конструкция крыши не позволяют установить панели гелиосистемы на кровле, то можно установить их на специальных укрепленных каркасах или на стойках, закрепленных в стену.

Количество солнечной энергии, выделяемой в разное время года, сильно отличается. Величину коэффициента инсоляции для места вашего проживания можно найти по карте солнечной активности. Зная коэффициент инсоляции, вы сможете посчитать необходимое вам количество модулей.

Например, вы потребляете энергии 8 кВт/ч, инсоляция в среднем 2 кВт/ч. Мощность солнечной панели – 250 Вт (0,25 кВт). Произведем расчеты: 8 / 2 / 0,25 = 16 штук – именно такое количество панелей вам понадобится.

Продолжить чтение

Нужны ли солнечные батареи?
65

Преимущества использования солнечных батарей в автономных и резервных системах электроснабжения Очень часто приходится сталкиваться с мнением, что применять солнечные батареи нецелесообразно, что они дороги и не окупаются

Многие думают, что гораздо легче поставить бензогенератор, который будет обеспечивать энергией ваш дом.…

Монтаж солнечных батарей
62

Конструкции для монтажа солнечной батареи Важной частью солнечной фотоэлектрической системы является поддерживающая конструкция для солнечных панелей. Поддерживающая конструкция обеспечивает правильный угол наклона панелей, а также необходимую жесткость конструкции

Комбинация поддерживающей конструкции с солнечными модулями должна выдерживать порывы ветра и другие…

Зачем нужны солнечные батареи?
57

Почему нужно устанавливать солнечные батареи? За последние года стоимость солнечных фотоэлектрических панелей уменьшилась в несколько раз. Снижается также стоимость комплектующих для солнечной энергосистемы. Низкая стоимость солнечных батарей, а также увеличивающаяся стоимость на энергоносители (в т.ч. и на электроэнергию от сети)…

Расчет ФЭ системы
57

Расчет фотоэлектрической системы Ниже приведен простой пошаговый метод расчета фотоэлектрической системы (ФЭС). Этот метод поможет Вам определить требования к системе и выбрать необходимые Вам компоненты системы электроснабжения. Расчет системы состоит из 4-х основных этапов: Определение нагрузки и потребляемой энергии Определение…

Фотоэлектрические системы — FAQ
55

Сколько стоит система с солнечными батареями для дачи, как интегрировать солнечные батареи в существующую систему электроснабжения — ответы на эти и другие часто задаваемые вопросы вы получите на этой странице

Фотоэлектрические комплекты
54

Фотоэлектрические комплекты: Состав Для того, чтобы использовать солнечную энергию для питания ваших потребителей, одной солнечной батареи недостаточно. Кроме солнечной батареи нужно еще несколько составляющих. Типичный состав автономного фотоэлектрического комплекта следующий: Фотоэлектрический комплект для нагрузки постоянного тока 12В фотоэлектрическая батарея контроллер…

ТОП-4 Солнечная электростанция 0.7 кВт*ч в сутки

Комплект предназначен для питания приборов, мощность которых до 600 Вт. Это мобильные телефоны, освещение, ноутбуки, телевизоры, насосы типа «Малыш».

Комплектность

• Батареи солнечной — 100 Вт, 12 В;
• Коннектора – 2 шт. (МС-4);
• Контроллера – 10А;
• Инвертор мощностью 0,6 кВт;
• АКБ – 55 Ач;
• Провода – 3 метра сечением 2х2;
• Схемы с описанием.

Параметры

• Суточная выработка энергии – 0,7 Вт;
• Запасаемая и общая мощность потребителей– 0.4 и 1,2 кВт;
• Тип солнечной панели – монокристалл общей мощностью 0,1 кВт;
• Число панелей – 1;
• Площадь панели -0,7 м. кв.;
• Срок эксплуатации — 30 л;
• Аккумулятор – 1 (33 Ач);
• Размеры — 1000/700/400 мм;
• Масса – 25 кг.

Купить

Где купить	Цена в рублях
https://moskva.regmarkets.ru/elektrostantsii-solnechnye-82043/?order_name=price&order=asc	21060
https://econrj.ru/solnechnie-jelektrostancii/solnechnaja-jelektrostancija-0-7-kvt.html	21060

Виды солнечных батарей

Устройства подразделяются на классы по степени мощности:

• маломощная;
• универсальная;
• панель солнечных элементов.

Кроме того, имеется три типа батарей с разным назначением:

1. Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП). Осуществляют превращение солнечной энергии в электрическую.
2. Гелиоэлектрические станции (ГЕЭС). Используются для обеспечения функционирования различных промышленных установок — турбин, паровых машин и т.д.
3. Солнечные коллекторы (СК). Служат для теплоснабжения помещений.

Выбор и расчет солнечных батарей для частного дома требует от владельца знания конструктивных особенностей оборудования. Существует разделение по физико-химическому состоянию материала батарей. Этот вопрос следует рассмотреть подробнее.

Кремниевые батареи

Элементы из кремния — наиболее распространенные виды фотоэлектрических преобразователей.

Причиной этого является распространенность и доступность этого материала. При этом технология производства весьма сложная, изготовление элементов обходится в значительные суммы, что вынуждает производителей искать варианты снижения себестоимости.

Пока это получается только за счет снижения эффективности, но разработчики непрерывно ищут пути повышения качества и производительности своей продукции. Рассмотрим виды кремниевых батарей.

Монокристаллические

Самые эффективные и дорогие элементы. Используется кремний высокой очистки, технология получения которого отработана при изготовлении полупроводников. Элементы представляют собой тонкие срезы (300 мкм) с одного монокристалла, выращенного специально под такую задачу. Кристаллическая структура имеет правильную форму, зерна направлены в одну сторону. Себестоимость материала высока, КПД составляет 18-22%. Срок службы очень велик, минимум 30 лет.

Поликристаллические

Эти элементы получают путем постепенного охлаждения расплавленного кремния, при котором образуются поликристаллы. Структура такого материала не имеет правильной формы, зерна не параллельны и направлены в разные стороны. Производство обходится намного дешевле, поскольку для такой технологии требуется меньше электроэнергии, но КПД продукта получается более низким – 12-18%.

Аморфные

Аморфные батареи производятся не из кристаллического кремния, а из кремневодорода (силана), который наносится тонким слоем на материал основы. КПД этих батарей невысок – всего 5–6 %, но и цена самая низкая. При этом, есть и свои плюсы – высокий коэффициент оптического поглощения, способность работать при пасмурной погоде, устойчивость к деформации панели.

Гибридные

Гибридные панели представляют собой сочетание фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов. Дело в том, что при выработке энергии панели нагреваются и теряют производительность.

Для снижения нагрева применили водяное охлаждение. Оказалось, что количество тепла, полученное водой от фотоэлементов, может использоваться для бытовых нужд или для отопления помещений.

Такие солнечные батареи хороши как для генерации энергии, так и для отопления дома. Производители утверждают, что КПД таких панелей чрезвычайно высок (некоторые заявляют 80%), но это обычный маркетинговый ход, учитывающий стабильность показателей как возрастание эффективности.

Это еще один вид фотоэлектрических преобразователей, которые изготовлены не на кремниевой основе, а из нескольких полимерных пленок, сложенных в плотную пачку и выполняющих разные функции. КПД таких батарей ниже, чем у кремниевых, примерно в четыре раза, однако они легки, относительно дешевы в производстве и, как следствие, дешевле в продаже. Считается, что полимерные устройства имеют высокий потенциал и будут активно развиваться, поскольку дешевизна и скорость производства являются важнейшими преимуществами материала.

Стоимость комплекта и основные технические характеристики, срок окупаемости

Цены на готовые комплекты в основном варьируются от 30 000 до 2 000 000 руб. Они зависят от составляющих их устройств (от вида батарей, количества приборов, производителя и характеристик). Можно встретить бюджетные варианты стоимостью от 10 500 руб. В эконом-набор входит панель, контроллер заряда, коннектор.

В стандартные комплекты включают:

• энергетический модуль;
• контроллер заряда;
• аккумулятор;
• инвертор;
• стеллаж *;
• кабель *;
• клеммы*.

* Предусмотрены в расширенной комплектации.

Стандартный комплект оборудованияИсточник proumnyjdom.ru

 Технические характеристики указывают в руководстве к применению:

• Мощность и размеры панелей. Чем больше нужна мощность, тем выгоднее покупать батареи больших размеров.
• Энергоэффективность системы.
• Температурный коэффициент показывает насколько температура влияет на мощность, напряжение и ток.

Так, например, комплект, мощностью 5 кВт С3 сетевой солнечной электростанции от компании «Хевел» – на базе гетероструктурных солнечных модулей – подойдёт для покрытия нужд энергоснабжения частного дома или небольших объектов в сфере бизнеса: павильоны, кафе, магазины, гостевые дома и т.д.

Сетевая солнечная электростанция Хевел позволяет экономить на счетах за электроэнергию, увеличивая при этом подведённую мощность на объекте. Автономные и гибридные солнечные электростанции Хевел оснащены аккумуляторными батареями, поэтому исключают перебои с электроснабжением, а также выручают в случае отсутствия на объекте подключения к основной сети.

Квалифицированные менеджеры компании «Хевел» помогут сделать расчёты энергопотребления и подобрать наиболее подходящий комплект для Вашего дома, а также выполнить монтаж и пуско-наладочные работы СЭС.

Длительная официальная гарантия на модули, официальная гарантия на все комплектующие, сертификаты соответствия качества – вот что отличает надёжного поставщика.

Все разработки, солнечные модули и ячейки проходят многостадийный контроль качества, а также испытания на прочность и износостойкость, что позволяет с уверенностью говорить о надёжности и долговечности модулей и конструкций, а также предоставлять гарантию на продукцию Хевел – до 25 лет.

Сетевая солнечная электростанция «Хевел» C3Источник hevelsolar.com

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.

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:

1. 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.
2. Экологичность. Выработка электроэнергии происходит без сжигания энергоносителей. Глубокая переработка отслуживших срок службы аккумуляторов и других компонентов не приводит к загрязнению окружающей среды.

Выработка электроэнергии не сопровождается шумом (как у ветряков);

1. 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.
2. Независимость от поставщиков электроэнергии. Дом не отключат от электроснабжения.
3. После того как оборудования окупит себя, электроэнергия станет бесплатной.
4. Модульный принцип построения системы позволяет ее наращивать без какого-либо переоборудования.
5. Независимость от цен на другие источники энергии (бензин, дизель, газ), они в работе солнечных батарей не используются.

Преимущества гелиосистем несколько уменьшаются их недостатками:

1. 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.
2. 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.
3. Зависимость от погодных условий. Наибольший КПД получается в солнечный, безоблачный день. Оценить количество активных солнечных часов можно по специальным таблицам для каждой местности.
4. Гелиостанцию затруднительно использовать для питания энергоемких приборов – сварки, перфоратора, обогревателей.
5. 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.

Использование солнечной энергии для получения тепла

Наряду с использованием солнечной энергии для производства электрического тока существуют и не менее распространенные устройства по превращению энергии солнечного света в тепловую энергию. Такие установки называются солнечными коллекторами и служат элементами нагрева для систем отопления и получения горячей воды. Независимо от установленных котлов в отопительных системах и контурах горячего водоснабжения, их комбинация с высокоэффективными солнечными коллекторами позволяет экономить до 36% расходов на отопление и приготовление горячей воды.

Электроснабжение дома с использованием солнечных батарей: 1 — LED-светильники, 2 — электровентилятор, 3 — зарядное устройство для телефона, 4 — маленькая электроплита, 5 — холодильник, 6 — внешнее освещение, А — солнечные фотоэлектрические панели, В — панель управления, С — инвертор + контроллер зарядки + счетчики, D — аккумуляторы, Е — панель обесточивания (отключения), F — резервный генератор

В конструктивном исполнении солнечный коллектор из разряда ходового товара представляет собой прямоугольную панель с габаритами ориентировочно 1х2 м и с толщиной до 100 мм. Главным отличием коллекторов указанных типоразмеров является тепловой поток мощности, т.е. количество тепла, которое может передаться любому жидкому теплоносителю через контактную поверхность. По-другому этот параметр называют коэффициентом потери тепла и который имеет размерность Вт/м²×°К, т.е. передаваемое тепло через площадь для повышения температуры принимающей жидкости. Современные конструкции солнечных коллекторов имеют показатели (одна панель) по тепловой мощности от 1,2 до 5 Вт/м²×°К.

Цены солнечных коллекторов для отопления дома

Например, панель европейского качества с габаритами 1,9х1,8 м (площадь 3,5 м²) и с коэффициентом 2,7 будет стоить около 70 тыс. руб.

С учетом конкуренции аналог китайского производства может быть дешевле на 30-55%, а отечественный прототип на 10-25%.

Если говорить о требуемом комплекте, в который входят: бак, аккумулятор, насос и автоматика, тогда среднерыночная цена такой станции составит 160-170 тыс. руб. Комплект отечественного производства с аналогичными параметрами обойдется в 100-120 тыс. руб.

Монтаж солнечных коллекторов на крышу дома

Плюсы и минусы

Несомненными плюсами такого необычного вида оборудования можно назвать:

• возможность приобрести собственный автономный источник электроэнергии – и таким образом получить независимость от работы местной электростанции;
• экономию на счетах за электричество;
• солнечные батареи могут обходиться без технического обслуживания много лет, а значит, прослужат вам максимально длительный срок и будут надежны;
• обычные электростанции наносят непоправимый вред окружающей среде, а вот солнечные батареи считаются экологически чистыми приспособлениями, которые никак не влияют на окружающую среду.

Есть у применения солнечных батарей и отрицательные моменты:

• довольно высокая стоимость;
• зависимость от погодных факторов, времени суток и поры года;
• риск приобрести не совсем качественный товар и пригласить для установки недобросовестных установщиков, так как услуга по монтажу подобного рода систем пока еще не очень распространена.