КАК УСТАНОВИТЬ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ НА БАЛКОНЕ И ЛОДЖИИ?

Преимуществами фотоэлектрических технологий давно пользуются не только домовладельцы, предприниматели и фермеры, но и владельцы квартир в многоэтажках. Солнечные батареи для квартиры — рациональная возможность сэкономить на собственном потреблении электроэнергии и обеспечить надежность электроснабжения при авариях в централизованной сети.

Содержание статьи:

• • • Виды солнечных панелей для квартиры
    • Преимущества, недостатки и особенности использования солнечных батарей на балконе
    • Особенности монтажа СЭС для квартиры
    • Цена комплекта

Виды солнечных панелей для квартиры

Для квартиры используются те же виды фотовольтаических панелей, что и для частных домохозяйств, дач, предприятий:

1. Монокристаллические — наиболее продуктивные устройства с КПД до 22%. Будучи более эффективными, эти панели могут генерировать больше электроэнергии при той же площади, которую занимают панели из других материалов. Стоимость этой технологии самая высокая, так как при изготовлении используется высокочистый кристаллический кремний, который получают в результате сложного процесса. Монокристаллические устройства имеют отличные эксплуатационные характеристики — повышенную термостойкость, низкую скорость физического износа, длительный (более 30 лет) срок эксплуатации. 
2. Поликристаллические — хороший способ обеспечить электроэнергией квартиру с оптимальным соотношением цены относительно продуктивности. Поликристаллические солнечные батареи на балконе служат более 25 лет, обеспечивают среднюю эффективность (до 18%), хорошие температурные и другие характеристики, имеют незначительные потери мощности в процессе старения. 
3. Тонкопленочные из аморфного кремния — подходят для установки на поверхностях, которые не предназначены для тяжелого веса. Они легкие, отлично работают в пасмурную погоду и имеют низкое снижение генерации при нагреве. Эта технология более простая и дешевле двух предыдущих из-за меньшего расхода очищенного кремния. Главными проблемами является низкий КПД (≈ 7%) и высокая скорость деградации. 
4. Тонкопленочные гибкие из других материалов, таких как теллурид кадмия (Cd-Te), диселенид галлия-меди-индия (CIGS), синтетических материалов или проводящих органических полимеров. Они имеют те же недостатки и преимущества, что и аморфные. Особенностью является то, что они могут быть прозрачными — это позволяет использовать их на окнах и козырьках.

Для производства одинакового количества электричества, при прочих равных условиях, высокоэффективные фотопанели займут меньше места, чем устройства с низкой продуктивностью.

Преимущества, недостатки и особенности использования солнечных батарей на балконе

Как известно, есть следующие основные способы использования энергии солнца:

1. В качестве автономного источника с накоплением энергии, который может работать либо когда внешняя электросеть отсутствует, либо когда электричество подается с перебоями. Энергия солнца заряжает аккумуляторные батареи, а инвертор преобразует напряжение постоянного тока (обычно 24 или 48 В) в «нормальное» 220 В переменного тока. 
2. С передачей электроэнергии от солнечных панелей в электрическую сеть. В этом случае сетевой инвертор преобразует энергию постоянного тока от модулей в переменное напряжение 220 В и адаптирует его к параметрам энергосистемы. Электроэнергия сначала потребляется бытовой нагрузкой, а избыток подается в центральную энергосистему. 

Что касается механизма передачи электроэнергии в общую сеть — это просто с технической точки зрения, но может быть сложно с организационной и юридической стороны. Если вы потребляете больше э/э, чем генерируют солнечные панели, нет никаких проблем. Например, если кондиционер расходует 700 Вт, а панели вырабатывают 500 Вт, потребление мощности из городской сети будет составлять 700–500 = 200 Вт. 

Ситуация меняется, когда система производит больше энергии, чем потребляет нагрузка. Например, в яркий день, когда дома никого нет и все приборы выключены. Обычные счетчики рассчитывают полное значение потока энергии — в этом случае вы будете платить за исходящую э/э как за входящую, что явно не в ваших интересах. 

Есть несколько вариантов решения этого вопроса: 

• установить ограничитель генерации, который ограничит мощность только для питания домашних приборов; 
• выполнить замену узла учета с заменой счетчика на двунаправленный и заключить договор с энергоснабжающей организацией — в этом случае даже можно заработать деньги на "зеленом" тарифе;
• установить аккумулятор для накопления энергии днем и использования ее ночью.

Установить солнечные батареи на балконе — отличный способ обеспечить домашнюю нагрузку экологически чистой энергией, снизить зависимость от общей электросети и постоянного роста тарифов. Другими преимуществами являются:

• звуко и теплоизоляция — при монтаже модулей на стенах;
• тень знойным летом — при монтаже в виде козырьков / навесов и как жалюзи на окнах;
• низкая стоимость техобслуживания и эксплуатации;
• простота и доступность периодического очищения / мытья;
• продолжительный срок работы;
• окупаемость в течение 3,5-6 лет;
• бережное отношение к ресурсам.

К недостаткам относятся:

• зависимость генерации от спектра и интенсивности солнечной радиации;
• снижение выработки зимой и вечером / в пасмурную погоду;
• относительно большая первоначальная инвестиция;
• более высокая цена при реализации индивидуальных решений. 

Следует отметить, навряд ли получится запитать от балконной СЭС электробатареи в квартиру. Мощность электроприборов для отопления средней квартиры составляет 6-8 кВт, а средняя мощность электростанции на лоджии Р=0,3-0,5 кВт.

Особенности монтажа СЭС для квартиры

Основной спецификой фотоэлектрических систем для квартиры является ограниченная площадь, пригодная для монтажа оборудования. В течение дня на модули не должна падать тень от деревьев, близстоящих домов и других построек. Наиболее предпочтительной для монтажа является южная сторона дома. При ориентации на восток и запад, нужно несколько увеличить угол наклона, чтобы на поверхность массива падало как можно больше света. Установка батарей в северном направлении нерациональна. 

Монтаж панелей может выполняться на внешних стенах, как облицовка лоджии / балкона или замены композитных сэндвич-панелей на фотовольтаические. Если жилье находится на верхнем этаже, фотоэлектрический массив можно установить на крыше. Инвертор и аккумулятор размещают на полу или закрепляют на стене под потолком. Солнечные батареи на лоджии устанавливаются на треугольную или другую специальную монтажную систему с оптимальным углом наклона к потоку света.

Если дом представляет собой архитектурную ценность или расположен в исторической части населенного пункта, где действуют ограничения на изменение дизайна фасада, установка батарей может потребовать нестандартного подхода. Для таких случаев производители разработали модели разного размера, цвета и оформления — мраморные, повторяющие форму кирпича или плитки любого цвета и оттенка, бесшовные, прозрачные и т. д. Такие решения дают возможность интегрировать модули в фасад дома или установить фотоэлектрические жалюзи на окна, не нарушая общего дизайна.

Цена комплекта

Однозначно назвать цену комплекта довольно сложно, так как на ее формирование влияет множество факторов — мощность и комплектация фотоэлектрической системы, бренд-производитель оборудования и другие.

Испанский стартап Tornasol Energy производит комплекты для установки на балконах, террасах и навесах. Комплект мощностью 300 Вт, который состоит одного гибкого и легкого модуля, микроинвертора и пятиметрового кабеля, компания продает по цене 450 евро. Аналогичный комплект 600 Вт (две панели) стоит 790 евро.

Базирующийся в Аризоне стартап New Use Energy Solutions предлагает линейку в трех версиях портативных бескаркасных солнечных фотопанелей для автономных и жилых помещений. Гибкие монокристаллические модули американского производителя Sunpower имеют рекордную эффективность более 25%. Цена трехмодульного фотоэлектрического массива TriFold SunTarp 210 Вт, весом 6,8 кг — 907＄.

Прежде, чем установить солнечные батареи для квартиры, обратитесь за консультацией к инженерам профильных компаний — они помогут выбрать оптимальный вариант комплектации СЭС с учетом цели владельца и реальных условий.