КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
Потребление электричества в частном доме, на даче или на предприятии существенно отличается. Хотите иметь автономное энергоснабжение, да еще и получать выгоду от «зеленого тарифа»? Стоит оптимально подобрать солнечные батареи именно под ваши условия.
Какое оборудование входит в комплект солнечной электростанции
Почти все наши граждане уже видели на чьей крыше прямоугольники солнечных панелей, и знают, что они производят электричество. Но полный комплект оборудования для автономного энергоснабжения от солнечного излучения состоит из:
- Фото-модулей солнечной батареи
- Креплений к ската крыши
- Аккумулятора (или нескольких)
- Инвертора тока
- Коннекторов (автоматических переключателей)
- Проводов
Солнечная панель Trina 570 Вт Солнечная панель Trina 580 Вт
А теперь подробнее о каждом приборе из приведенного выше перечня.
- Фото-модуль – плоская солнечная панель с монокристаллических, поликристаллических или пленочных фотоэлементов. Устанавливаются на скат крыши или требуют наземных опор;
- Комплект креплений к ската крыши – в нужном количестве. В их составе могут быть различные кронштейны и элементы креплений в соответствии с выбранной вами модели солнечных батарей. Регулируют угол наклона для оптимального освещения поверхности фото-модулям;
- Аккумулятор – в нем накапливается полученный из солнечных лучей электрический заряд. Количество аккумуляторов зависит от количества фото- модулей в вашей системе. Чем больше тех и других – тем мощнее ваша станция. Размещают в помещении;
- Инвертор тока – преобразователь напряжения с постоянной в переменную. Без него никак, в мире большинство бытовых приборов и производственного оборудования работает от переменного напряжения. А солнечные батареи производят постоянную. Устанавливают инвертор в помещении, обычно цепляют на стену, как счетчик;
- Коннекторы – обычные «автоматы», переключатели, устанавливаемые у прибора учета или в удобном месте внутри помещения;
- Провода – изолированный кабель для уличных или внутренних электросетей. Стандартная длина в комплекте – 50 метров. Если в проекте установления большие расстояния, доплачивает клиент;
- Защита от короткого замыкания – прибор с предохранителем, который выключает всю систему или отдельные ее части в случае перегрузки или выхода из строя сети от внешних или внутренних факторов.
Также, покупая оборудование, вы обычно получаете услугу по его установке и подключению. Стоимость работ может входить в общую цену, а может идти отдельным пунктом соглашения. Если планируете избыток электричества продавать государственным энергосистемам – вам нужно оформить соответствующие документы, с этим также помогут продавцы за отдельную плату.
Солнечная панель Trina 570 Вт Солнечная панель Trina 580 Вт
Выбор солнечной батареи по типу фотоэлементов
Мы уже писали, что выбор солнечных батарей для различных пользователей должен учитывать несколько факторов:
- цену
- мощность
- срок службы
- вес
- Площадь солнечных панелей
Самый высокий коэффициент полезного действия (КПД) и срок эффективного использования в панелей с монокристаллических фотоэлементов, но они тяжелые и дорогие. Хотя для производства 1 кВт с их использованием требуется значительно меньшая площадь, чем у станций с пленочными или поликристаллическими фотоэлементами.
Солнечная панель Trina 570 Вт Солнечная панель Trina 580 Вт
Самые дешевые и легкие – пленочные солнечные панели. Они немножко уступают монокристаллическим КПД и занимают большую площадь. Но главный минус – короткий срок службы. Производители гарантируют заявленную производственную мощность только до 3-х лет, а дальше пленочные покрытия начнут портиться от погодных условий, их прозрачность уменьшаться. Как следствие – на внутренний слой из полупровидниковго материала попадать меньше света, и он будет производить меньшее напряжение. Над совершенствованием пленок активно работают ведущие производители солнечных батарей, поэтому есть шанс, что в ближайшем будущем их работоспособность увеличится, и экологическая электричество станет еще более доступной общественности.
Главное преимущество поликристаллических солнечных батарей – долговечность и относительно небольшая стоимость производства. Но, чтобы получить от них 1 кВт электричества, фото- модули должны занимать в несколько раз большую площадь, чем монокристаллические. Или использовать «космическую» технологию производства, уничтожает выгодную цену. Есть огромные крыши? Тогда это ваш вариант. При установке на земле такая солнечная электростанция уже будет считаться законодательством промышленным объектом, а там и расценки другие, и пакет документов получить гораздо сложнее.
Поэтому, суммируя соотношения факторов:
- Монокристаллические солнечные панели – лучший выбор для частных домохозяйств с доходами выше среднего и потребностями в электричестве от 10 до 50 кВт в час. Или для бизнеса с малыми объемами производства;
- Пленочные солнечные модули – целесообразно использовать на дачах и в малых домохозяйствах, для снабжения питания уличным фонарям в сельской местности, и тому подобное;
- Поликристаллические солнечные панели – промышленное назначение для больших объемов производства электричества. Требуют сложного процесса оформления документов, отвода земель под энергетическую застройку или сверхбольших площадей на крышах. Есть смысл использовать в больших солнечных электростанциях, на предприятиях и в сельском хозяйстве (большие теплицы, птичники, переработка продукции).
Хотя продавцы предлагают готовые комплекты солнечных электростанций, все же в каждом случае проект надо просчитывать под условия заказчика.
Как сделать предварительные расчеты потребления
Сколько электричества тратит ваш бизнес или семья за месяц? Какую долю из этого вы планируете обеспечить благодаря автономной солнечной электростанции? И как правильно подобрать оборудование, чтобы оно удовлетворяло критические потребности в любой период?
Потребление энергии бытовыми приборами, офисной техникой или производственным оборудованием указано в их техпаспортах. Но все это работает постоянно. Те приборы, обеспечивающие жизнедеятельность, входят в перечень аварийных потребителей. это:
- Питание системы отопления
- Насос автономного водоснабжения
- Xолодильник
- Освещение (по минимуму)
Для частного дома размером до 150 м² эти расходы не превышают 55 – 70 кВт в месяц, то есть до 2 кВт в день. В офисе в аварийном списке освещения, питания компьютеров и система вентиляции в различных вариациях, а холодильник, автономное отопление и водный насос только при их наличии. В промышленности аварийные нужды определяются процессами, которые нельзя прерывать, плюс освещение. И добавьте к этому потребляемую мощность инвертора солнечных панелей и счетчика, они должны работать постоянно.
Режим нормального функционирования в доме учитывает аварийные потребности плюс кондиционер и среднее время использования других потребителей – компьютера, утюга, телевизора, фена, кофеварки, кухонных принадлежностей, водонагревателя. Обычно это от 1 до 5:00 в день работы каждого прибора в разное время. Для офиса в нормальном режиме до аварийных потребителей добавляются средние мощности оргтехники и кондиционеров, кофеварки и микроволновки в зоне отдыха. На производстве «норма» состоит из средних показателей приборов, задействованных в полном цикле.
Но есть еще максимальное (или пиковое) нагрузки. Это когда одновременно включены большинство приборов в доме или офисе, а производство работает на пределе возможностей. Дома такое бывает утром, когда всем одновременно нужно в душ, выпить кофе и погладить одежду, а тут еще и на ковер кот горшок с цветами вывернул – включают пылесос. В офисе «турбо-режим» обычно перед обедом: компьютеры гудят, кондиционеры включены на полную, принтеры печатают как сумасшедшие, а на кухне уже очередь разогреть пищу и заварить чай. Пиковая нагрузка на производстве высчитывайте, просто сложив вместе мощности всего, что есть, плюс добавьте процентов 15 на непредвиденные обстоятельства (где обязательно есть неучтенный чайник или еще что). То есть – пиковая нагрузка, это когда в течение одного часа включены все электроприборы одновременно.
Целесообразно иметь солнечную электростанцию, которая покрывает потребности при нормальном использовании электричества. Эконом-вариант, это когда солнечные панели гарантированно обеспечат минимум жизнедеятельности. А имея мощности, рассчитанные на пиковые нагрузки, вам обязательно придется отдавать лишние киловатты в общие сети. А для этого нужно оформлять договор с облэнерго и иметь все сертификаты и документы на оборудование. Хотя этого даже выгодно – иметь выгоду из «зеленого тарифа».
Солнечная панель Trina 570 Вт Солнечная панель Trina 580 Вт
Какой должна быть площадь панелей
Определив среднее потребление электричества, наступает время вычислить площадь солнечных панелей для ее производства. Наилучшее соотношение в монокристаллических солнечных батарей – они способны производить 1 кВт из каждых 8 м². Пленочные солнечные батареи генерируют один киловатт с 8-10 квадратных метров. А промышленных поликристаллических солнечных модулей нужно иметь для этого аж 18 м²!
Советы по размещению:
- Лучше направления ската крыши для установки солнечных батарей – юго-восток или юг. Утром в послеобеденное время они будут хорошо освещены, а в это время солнце сильно;
- Не устанавливайте на северных склонах, ибо площадь вообще не будет освещаться прямыми лучами, очень повлияет на производственную мощность электростанции;
- Учитывайте угол наклона. Лучше всего – перпендикулярно к солнечным лучам. Но солнце в течение суток движется, поэтому оптимально для стационарных солнечных панелей будет 45 градусов относительно земли;
- При благоприятных условиях, из дома в 10х10 м² с площадью южного склона крыши около 70 м² можно получить до 50 киловатт-часов электроэнергии! Это значительно больше, чем требуется при пиковом потреблении.
Мифы продавцов солнечных батарей
Приведенные выше цифры, которые широко рекламируют продавцы оборудования, впечатляют. Может показаться, что имея солнечные панели, хозяйство полностью обеспечивает свои потребности и еще и государству излишки продает. Но не все так просто.
В технической документации на солнечную мини-электростанцию указано ее мощность в киловатт-часах при оптимальных условиях освещения. Но имейте в виду, что в течение суток эта цифра меняется, на показатели влияет погода и время года. И ночью система электричество не производит, а отдает накопленное с аккумулятором. Когда запасов не хватает, начинается отбор по общим электросетям. Вот для чего еще нужен инвертор – он автоматически переключает систему в обоих направлениях.
В среднем на широте Украины производительность солнечных батарей заявленной мощности 5 кВт колеблется от 110 – 170 кВт / месяц зимой до 550 – 750 кВт / месяц летом. То есть, 35 кВт в день зимой и 25 – +35 кВт в день летом. Да, это хорошая вспомогательная функция в хозяйстве. Но чтобы быть полностью независимым от государственных электросетей, нужно комплексное использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии.
