Необходимое количество солнечных батарей для дома

Солнечные панели

Альтернативные источники энергии позволяют владельцам частных домов существенно экономить на электричестве и вносить свой вклад в сохранение окружающей среды. Солнечные батареи относятся к самым популярным элементам мини-электростанций, которые сегодня нередко приобретают и промышленные производства. Но правильно рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома самостоятельно удаётся далеко не каждому. И здесь мы готовы вам помочь. 

Что такое солнечная батарея

устройство солнечной батареи

Солнечные батареи представляют собой технологичные панели с высокой степенью светопоглощения. Они трансформируют солнечный свет в электроэнергию, которая идёт в сеть напрямую или поступает в накопитель. Батареи могут устанавливаться не только в южных, но и в северных регионах с небольшим количеством солнечных дней.

Важно!

Мощность оборудования зависит от многих параметров. Самые современные образцы дают около 40-60% КПД, что считается идеальным для бытового использования.

Конструкция солнечных батарей довольно проста – основа, на которую наносится полупроводник. Каждый элемент способен самостоятельно поглощать энергию, но наиболее эффективна система из нескольких объединённых между собой панелей.

Количество солнечных батарей для дома напрямую влияет на производительность системы. Поэтому перед их покупкой необходимо провести тщательные расчёты.

Разновидности батарей 

разновидности солнечных панелей

Крупные производители выпускают несколько видов солнечных панелей. Их особенности стоит изучить ещё до обращения к фирмам, выпускающим подобное оборудование. Все модели можно разделить на 3 объёмные группы:

  • монокристаллические;
  • поликристаллические;
  • аморфные.

Каждый тип имеет свои отличительные черты.

Монокристаллические панели довольно распространены. Они изготавливаются из кристалла кремния и дают высокий КПД – до 25%. Чаще всего панели делают со скошенным срезом и довольно тонкими. Их отличают высокое качество, простота монтажа и достойная производительность. Но стоимость таких моделей значительно выше среднего уровня, а их габариты внушительны.

Поликристаллические панели создаются из кремния, который состоит из множества расплавленных кристаллов. Данная технология снижает издержки производства, поэтому довольно распространена. Среди плюсов таких устройств доступная цена, простота и широкий модельный ряд. К минусам можно отнести небольшой КПД – он не превышает 18%.

Аморфные панели появились не так давно. Они могут быть гибкими и способны работать даже в условиях низкой освещённости. Достоинства подобных моделей – самая доступная цена в сегменте, незначительный вес, актуальность для северных районов и возможность незаметно встроить оборудование практически в любую конструкцию. Среди недостатков чаще всего называют низкий КПД и необходимость устанавливать большее количество элементов, чем обычно.

Также модели делят на:

  1. Односторонние. Они поглощают свет одной стороной и являются самыми востребованными.
  2. Двусторонние. Практически нигде не применяются, так как для эффективной работы нуждаются в дополнении в виде сложной и дорогой отражающей системы.

Важно!

В отдельную группу выделены арсенид-галлиевые модели. Они считаются не только самыми производительными, но и самыми дорогостоящими. Поэтому частные лица не рассматривают их для установки. 

Место установки солнечных батарей тоже влияет

Вариантов фиксации панелей немало. Но не все они одинаково эффективны.

На крыше

Количество солнечных батарей для дома

Для частного дома крыша становится идеальным местом для крепления солнечных элементов. Но продумывая способ крепления, учитывайте изменение наклона падения солнечных лучей в зависимости от времени года. Современные крепежи дают возможность регулировать наклон либо самостоятельно отслеживают положение солнце, автоматически подстраиваясь под изменившиеся условия. Также проследите, чтобы вблизи крыши не росли деревья, загораживающие столь необходимый свет.

На стене дома с южной стороны

Если по тем или иным причинам закрепить панели на крыше нельзя, рассмотрите вариант с южной стеной дома. Но от такой системы КПД будет существенно меньше, так как падать солнечные лучи будут не под прямым углом.

На земле при участии крепежной системы

Солнечная батарея с укреплением на земле

Такой вариант владельцы домов используют редко. И причина тому – дорогостоящая система креплений, которая с помощью трекеров следит за положением солнца. Сама конструкция получается очень тяжёлой и габаритной.

На балконе

Во многоквартирном доме для размещения солнечных панелей часто рассматривают балкон. Данный вариант нельзя назвать лучшим, но определённую эффективность от него можно ожидать. Особенно если балкон находится на южной стороне и не закрыт деревьями.

Состав комплекта для работы солнечных батарей 

Комплект для работы солнечных батарей

Чтобы получать энергию от солнца, мало купить и установить специальные панели. Для этого необходимо обзавестись полноценным комплектом оборудования, состоящим из следующих элементов:

  1. Солнечные панели. Их количество рассчитывается заранее, а сами батареи устанавливаются снаружи строения.
  2. Контроллер заряда. Он служит в качестве передатчика преобразованной в электричество солнечной энергии.
  3. Аккумулятор. Устройство накапливает полученную энергию.
  4. Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный и подаёт его потребителю.

Важно!

Некоторые комплекты изначально имеют малую мощность, которой только-только хватает на обеспечение работоспособности бытовых приборов. Но существует и иное оборудование – оно даёт излишки.

Эти излишки можно отдавать в сеть, за что владелец дома получит от электрокомпании льготы или скидки.

Мощность солнечной электростанции всегда можно увеличить путём изменения количества солнечных панелей и установки более ёмкого аккумулятора.

Какие расчеты необходимы для системы

Производительность мини-электростанции весьма приблизительная величина, так как находится в зависимости от многих факторов. Но всё же без точных расчётов в этом вопросе не обойтись.

Расчет уровня потребления электроэнергии вашим домом

Это – база, на которую нужно опираться каждому, кто планирует поставить солнечные батареи. Возьмите лист бумаги и выпишите все электрические приборы, которыми пользуетесь в доме. Затем внесите их в список, исходя из частоты применения.

Далее изучите все техпаспорта и информационные наклейки на самих приборах – они дадут сведения о потребляемом токе. При суммировании этих данных можно составить представление об общем уровне энергопотребления в пределах дома.

Уровень инсоляции в вашем регионе

Один из ключевых параметров при выборе солнечной электростанции. Учитывайте, что максимальный период работы панелей – 7 часов. Именно столько времени светит солнце при идеальных условиях.

Важно!

Указанная производителями мощность вырабатывается только в безоблачные солнечные дни и при прямом попадании лучей на установленные батареи.

Если большую часть года в регионе солнце отсутствует, то ставить панели нецелесообразно – их производительность будет минимальна и не окупит затраты на приобретение оборудования.

Сколько энергии вырабатывает солнечная панель

Эффективность панелей снижается при любых отклонениях от идеальных условий:

  • в 2 раза при появлении облаков;
  • в 20 раз при пасмурной погоде;
  • на 30% в вечерний период.

Стандартное оборудование на 1 кВт в месяц даёт 240 кВт/ч. Но эти данные сильно усреднённые и не учитывают:

  • пасмурные дни;
  • естественные потери;
  • время года.

Расчет емкости аккумуляторной батареи

Если пользователь планирует использовать солнечную электростанцию круглый год, то минимальная ёмкость должна составлять 800А/ч. Для летнего сезона будут оптимальными АКБ на 400А/ч.

Расчет мощности инвертора и потери в нем

КПД инвертора находится в диапазоне от 75% до 90%. Остальное можно списывать на потери. Мощность устройств существенно различается, но пользователям нужно знать, что она означает нагрузку, которую может выдержать инвертор при подключении к нему бытовой техники. Поэтому подбирать модель нужно, исходя из своих потребностей.

Расчет количества солнечных батарей

Для этого необходимо взять расход электроэнергии за месяц и прибавить к этой цифре 40%. Полученные показатели и будут той мощностью, на которую стоит опираться при покупке солнечных батарей.

Если разделить её на 30 дней, а потом ещё на 7 часов (максимальный световой период), получится выработка, которую должны давать панели за один день. Для того, чтобы компенсировать потери и возможные пасмурные дни итоговую цифру стоит увеличить на 50%. И уже на данный показатель опираться, определяя количество солнечных панелей для дома.

Стоимость солнечной электростанции

Цены на оборудование низкими не назовёшь. К примеру, батареи на 1 кВт обходятся от 70 000 рублей. Добавьте к этому качественные герметичные аккумуляторы – 1 штука стоит от 20 000 рублей (а в системе их может быть 2,3 или даже 5) и расходы на приобретение инвертора + контроллера – в среднем 50 000 рублей. В итоге простейшая система будет стоить 250-300 000 рублей. 

Заключение 

Солнечные электростанции пока ещё редкость для России. Но постепенно популярность этих систем растёт и вполне возможно, что вскоре они станут обыденными для каждого владельца частного дома.

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru