КАК ВЫБРАТЬ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА ИЛИ ДАЧИ

Солнечные батареи для дома — это устройства, которые осуществляют прямое преобразование энергии солнца в электрическую энергию благодаря фотоэффекту. В последние годы наблюдается увеличение количества солнечных электростанций для частных домов. Развитие фотоэлектрической отрасли обусловлено следующими факторами:

• возрастанием цен на традиционные источники энергии;
• снижением цен на оборудование для альтернативных источников энергии;
• развитием фотоэлектрических технологий;
• обеспечением надежности и бесперебойности электроснабжения;
• необходимостью в автономных источниках энергии;
• государственными стимулами, в том числе "зеленым" тарифом.

Содержание статьи:

• • • Виды СЭС для дома и дачи
    • Типы солнечных панелей: характеристики, преимущества и недостатки
    • Коэффициент полезного действия: от чего зависит?
    • Срок службы и старение панелей
    • Какую домашнюю СЭС выбрать для себя?

Виды СЭС для дома и дачи

В зависимости от цели применения, СЭС для дома и дачи бывают следующих видов:

1. Сетевые ЭС. Основным оборудованием таких систем являются солнечные панели для дома (они же батареи, модули) и сетевой инвертор. Панели генерируют постоянный электрический ток (DC), а инвертор, в свою очередь, преобразовывает этот ток в переменный (АС) и подает его в централизованную электросеть. Как правило, сетевые станции устанавливают для получения дохода от продажи электроэнергии в энергосистему по "зеленому" тарифу. При наличии бытовой нагрузки, часть э/э направляется на питание этой нагрузки, а остальная мощность поступает во внешнюю электросеть. Когда СЭС не генерирует электричество, электроснабжение дома обеспечивается из общей сети. Эти «реверсные» перетоки регистрируются специальным двунаправленным счетчиком, обеспечивающим учет продаваемой энергии государству. 
2. Автономные ЭС. Используются для надежного и бесперебойного электропитания нагрузки в изолированных системах. Их устанавливают при отдаленном размещении потребителей от централизованной сети или в случаях, когда если электросеть есть, но она ненадежна. К основным компонентам автономных систем, кроме панелей и инвертора, относятся также солнечный аккумулятор и контроллер заряда-разряда. Днем приборы получают энергию от модулей, а излишки накапливаются в аккумуляторной батарее. Ночью электроснабжение происходит от АБ, а при ее разрядке — от общей электросети, в случае замкнутой системы — от дизель-генераторов. Тут следует отметить, что хорошим решением для автономной СЭС, которая используется нечасто, как резервный источник (например, раз в месяц на даче), являются свинцово-кислотные аккумуляторы. 
3. Гибридные ЭС объединяют в себе возможности двух предыдущих станций. Днем фотоэлектрические модули вырабатывают э/энергию, которой гибридный инвертор заряжает аккумуляторные батареи, питает дом, а излишки производства передает в энергосистему по "зеленому" тарифу. Вечером электропитание поступает от АБ или сети — зависит от установленного режима. При авариях и перебоях работы сети, обеспечивает подачу электричества от АБ или от фотоэлектрических модулей — зависит от времени суток. В гибридном (интеллектуальном) инверторе можно запрограммировать режимы потребления, аккумулирования и передачи энергии энергосистему. Направления электроэнергии учитываются двунаправленным «реверсивным» счетчиком. Гибридные станции становятся все более конкурентоспособными для абонентов, которые сталкиваются с частыми перебоями энергоснабжения.

К дополнительным важным компонентами СЭС относятся электрическая проводка, монтажные конструкции, системы мониторинга, МРРТ контроллеры и другие.

Важно помнить, что для возможности пользоваться льготами, предоставляемыми государством владельцам объектов альтернативной энергетики, комплект солнечных батарей для частного дома не должен превышать мощность 30 кВт. 

Типы солнечных панелей: характеристики, преимущества и недостатки 

Фотовольтаические панели — основной компонент фотоэлектрической системы (ФЭС). Они состоят из фотоэлектрических элементов, которые электрически соединены в определенной последовательности и помещены в раму. Существуют разные виды панелей, которые можно классифицировать по материалу и толщине светопоглощающего слоя.  

Наибольшее распространение в мире получили солнечные батареи для частного дома на основе кристаллического кремния — монокристаллические и поликристаллические. Однако в некоторых случаях применение устройств из аморфного кремния (тонкопленочных) является более предпочтительным вариантом. Они отличаются характеристиками, эффективностью, стоимостью и имеют следующие особенности:

1. Монокристаллические — самые высокоэффективные устройства с КПД до 22%. К другим преимуществам относятся:

• высокое соотношение мощности к занимаемой полезной площади — при прочих равных условиях для их размещения требуется меньше места, чем для менее эффективных кристаллических аналогов;
• низкая скорость физического износа (деградации) — ежегодное снижение мощности в процессе работы качественных образцов составляет около 0,5%;
• долговечность — вырабатывают электричество 30 и более лет;
• низкий температурный коэффициент — при нагреве панели происходит незначительная потеря мощности;
• быстрая окупаемость;
• хорошая стабильность характеристик

Стоимость солнечных батарей для частного дома с монокристаллической технологией самая высокая. Однако инвестированные средства относительно быстро окупаются.

2. Поликристаллические — средние по характеристикам устройства с КПД до 18%, имеют следующие преимущества:

• оптимальное соотношение между стоимость и продуктивностью;
• средняя скорость деградации — годовая потеря производительности в процессе службы составляет до 1%;
• оптимальный температурный коэффициент — незначительное снижение производительности при нагреве;
• длительный срок эксплуатации — 25 и более лет

3. Аморфные (тонкопленочные) панели. Они имеют невысокий коэффициент полезного действия — от 7% до 12%. Это означает, что для генерации одинаковой мощности, тонкопленочным устройствам понадобится вдвое больше площади, чем кристаллическим. Т. к. эффективность первых вдвое меньше, чем вторых. Тонкопленочная технология более простая и несколько дешевле кристаллической. Значительная деградация и снижение мощности в ходе эксплуатации — еще один из недостатков этой технологии. Преимуществами являются:

• легкие — тонкопленочные солнечные панели на крышу подходят для домов, дач и других построек, конструкция которых не рассчитана на тяжелые кристаллические собратья;
• тонкие — их толщина составляет всего несколько мм, могут быть прозрачными;
• гибкие — можно применять на рельефной, неровной поверхности;
• высокий коэффициент поглощения света — они генерируют при освещении до 100 Вт/м2, в то время как моно и поликристаллические аналоги перестают работать 150−200 Вт/м2;
• при нагреве имеют незначительные потери мощности

Коэффициент полезного действия: от чего зависит?

Коэффициент полезного действия (КПД) — один из главных параметров, по которому оценивают эффективность и судят о качестве оборудования. КПД определяется как отношение мощности, вырабатываемой фотоэлементом, к мощности падающего солнечного излучения: 

ƞ = Р max / P пад * 100%.

На КПД влияют:

• спектр излучения и интенсивность солнечной радиации;
• время года и погода;
• тип фотовольтаических панелей;
• температура воздуха и нагрев панелей;
• качество и технологичность оборудования;
• скорость старения и снижение продуктивности в процессе эксплуатации;
• место установки, наклон и качество монтажа

Доверяйте выбор и установку оборудования профессионалам в области фотоэлектрических технологий, чтобы обеспечить надежность и производительность солнечной системы для дома на долгие годы.

Срок службы и старение панелей

Старение или деградация оборудования происходит постоянно. На этот процесс влияет множество как внешних, так и внутренних факторов, которые приводят со временем к постепенному уменьшению производства электроэнергии модулями. Снижение продуктивности моно и поликристаллических устройств составляет около 10% на протяжении всего срока работы. Тогда как аморфные устройства могут терять до 40% продуктивности в первые несколько лет. 

Солнечные батареи в частном доме работают много десятилетий, если они технологичны, изготовлены из качественных материалов, монтаж выполнен профессионально и в ходе эксплуатации физически не повреждались. Производители гарантируют срок службы батарей 25-30 лет, а также дают 10 - 12 лет гарантии на выработку э/э и определенный уровень выходной мощности. 

Исследования показывают, что потеря эффективности, как правило, составляет 0,5-1% в год. Причем устройства, изготовленные после 2000 года, стареют гораздо медленнее — качественные монокристаллические модули могут терять КПД со скоростью лишь 0,4%. Однако, даже при незначительной потере мощности, СЭС остаются выгодными для владельцев еще долгие годы.

На скорость деградации влияют:

• бренд-изготовитель — ведущие компании обеспечивают ежегодное снижение производительности лишь на 0,3-0,4%;
• качество материалов, особенно EVA пленки;
• технологичность — некоторые бренды внедряют технологии снижения старения анти-LID/анти-PID;
• тип панелей: монокристаллические и поликристаллические наиболее долговечные — они функционируют 25-30 и больше лет, тонкопленочные служат до 20 лет;
• неблагоприятные условия окружающей среды — температура, ультрафиолет, сильный ветер, град;
• профессиональность монтажа и эксплуатационного обслуживания

Какую домашнюю СЭС выбрать для себя?

Какие солнечные батареи на крышу выбрать для себя и сколько их нужно? С такими вопросами сталкиваются все желающие установить электростанцию. Во многом это зависит от вашего намерения, потребности в энергии, наличия места для установки, реальных условий и финансовых возможностей. 

Для электроснабжения домохозяйства, необходимо рассчитать количество потребляемой э/э в год. Можно просуммировать мощность всех домашних электроприборов и проанализировать, как часто вы ими пользуетесь. А можно просто воспользоваться счетами за потребленное электричество. Для получения дополнительной прибыли по "зеленому" тарифу, нужно оценить достаточность полезной площади, финансовую и правовую сторону вопроса. Чтобы определить, сколько нужно солнечных батарей для отопления дома, нужно знать мощность отопительных приборов и прибавить их к суммарной бытовой нагрузке.  

Например, ваши потребности в энергии вместе с отоплением составили 14 кВт (1400 Вт). Панелей типа Risen RSM110-8-545M, КПД=21,2%, 2384x1096x35 мм вам понадобится:

14 000 Вт / 545 Вт / 1шт. ≈ 25,7 шт., при округлении получается количество 26 шт.

Для их установки необходима полезная площадь кровли, фасада, земли: 

S = (2,613 м2 / 1 шт.) × 26 шт. = 67,9 м². 

Батарей с меньшим КПД вам понадобится больше и они займут большую площадь — все зависит от конкретного типа устройства.

Подытоживая все вышесказанное, рекомендуется:

• выбирать качественное, продуктивное и безопасное оборудование — ведущие бренды предлагают именно такие фотоэлектрические продукты;
• обращать внимание на гарантии — это хороший показатель уверенности производителя в надежности своих изделий;
• сотрудничать с профессиональными компаниями-установщиками, которые выполняют весь цикл работ — от разработки проекта до монтажа и техобслуживания ФЭС

Для выбора наиболее оптимального вида и характеристик оборудования обращайтесь к специалистам в сфере фотоэлектрических технологий. Компания Solar Garden имеет достаточный опыт и собственный штат высококвалифицированных инженеров, чтобы выбрать комплект СЭС, который принесет своему владельцу максимальную пользу.