Перевести свой дом на солнечную энергию не составляет труда

Перевести дом на солнечную энергию

Перевести на солнечную энергию дом в Калининграде — на личном опыте

Сергей Рыжиков рассказал в блоге о том, как перевел свой дом на потребление солнечной энергии: выбор оборудования, эффективность этой системы и подключение к городской сети как к неограниченному аккумулятору.

18 фото и много букв via vc.ru

Сегодня исполняется год, как я сделал солнечную электростанцию, научился обеспечивать себя электричеством и даже отдавать излишки в городскую электросеть и официально крутить счетчик в обратную сторону. Говорят, у меня первый в стране частный дом, который делится излишками энергии с соседями.

Однажды в Facebook в комментариях под интересной статьей Александра Чачавы про его опыт работы с Tesla я упомянул про солнечную электростанцию. Оказалось, что это многим интересно, и меня попросили поделиться опытом — делюсь. Мне казалось, что писать будет особенно не о чем и статья получится короткой. Но получилось много букв, картинок и ссылок.

Идея жить на солнечной энергии

Я решил сделать в своем доме солнечную электростанцию и научиться полностью обеспечивать себя электричеством. Плана сэкономить или заработать, как это делают немцы, я себе не ставил. Мне просто понравилась идея жить на солнечной энергии, ну и проект показался интересным.

Мой дом находится в городе. Перебоев с электричеством не случается, ну или крайне редко, необходимости в резервном генераторе нет. Но ведь интересно попробовать: может ли дом жить полностью автономно на солнечной энергии в нашей полосе. Начал собирать информацию. Моя жена, кажется, еще не верила до конца, что я это все серьезно затеваю. Да и я не знал, что из этого может получиться толк.

Первые поиски не дали много сведений. Живых проектов в России очень мало. Кто-то что-то делает, но это только дополнительные источники питания и на нескольких панелях. Солнечные электростанции создают в основном компании или госструктуры — частных проектов в стране очень мало. Много проектов в Украине, но это гораздо южнее и солнечнее.

В поездках по Германии я видел много домов с солнечными панелями на крышах. Сестра моей жены, Юлия, замужем за немцем и живет в Берлине. Ее муж, Кристоф, — предприниматель, он занимается альтернативной энергетикой. У Кристофа я подробно разузнал, как это все устроено в Германии. Оказалось, что немцы чаще всего делают солнечные электростанции для выгоды: они просто зарабатывают на государстве, которое платит особый высокий тариф за выработку солнечного электричества. В банках даже были кредитные линии под такие проекты. Я сделал для себя главный вывод: на широте Калининграда можно обеспечивать себя солнечной энергией — и начал подбирать оборудование.

Выбор оборудования

Для реализации проекта в Калининграде я выбрал компанию «АЭС-Центр». Их сайт оказался на «Битриксе»: я давно уже заметил, что это хороший индикатор адекватности руководства. Кстати, совершенно не ошибся: ребята оказались профессиональными и честными, а, когда евро в конце прошлого года пошел в гору, они сами предложили зафиксировать низкий курс для завершения проекта. Спасибо Виктору Фетисову, директору компании «АЭС-Центр» за терпение в работе со мной.

Обычная схема подключения солнечной электростанции выглядит так: пластина инвертор = электричество.

Но эта схема не обеспечивает полной автономии: в ночное время электричество потребляется из городской сети, а днем избыток электричества скидывается в городскую сеть. Нет аккумуляторов для бесперебойной работы только на солнечной энергии. Но я еще вернусь в своем рассказе к этой схеме как к одной из самых выгодных и простых в реализации.

Так как я хотел перевести дом полностью на солнечную энергию, к схеме добавились аккумуляторы и контроллер.

В процессе проектирования обсуждалось много разных схем включения электростанции в домашнюю сеть. Некоторых из них мне показались совсем неудобными для урбанизированного человека. Я выбирал вариант подключения, который был бы совершенно незаметен для семьи, чтобы они вообще не должны были задумываться, откуда в розетке электричество и есть ли сейчас солнце.

Солнечные батареи подключаются к инвертору, который из постоянного напряжения делает переменные 220В. Инвертор подключается к контроллеру, который выполняет ключевую распределительную роль: к нему подключается инвертор от солнечных батарей, аккумуляторные батареи и городской электрический кабель. И именно контроллер выдает в дом 220В для использования. В общем, подключаем все запчасти к контроллеру, и пусть уже он думает, где брать электричество.

Логика работы такая. Если есть достаточное солнце, контроллер использует солнце; если солнца нет или недостаточно, он добирает электричество из аккумуляторов; если они пусты — подключает городской источник электричества. Если солнца больше, чем нужно дому, контроллер направляет электричество на зарядку аккумуляторов. Если они заряжены, он направляет излишки электричества в город. В город? Этот вопрос я на тот момент отложил. Фетисов сказал мне: «Подключиться к городу нереально, так что будем выкидывать излишки, не парься».

Так получилась схема подключения. Дальше нужно было определиться с мощностью солнечной электростанции и числом солнечных батареи. Сколько брать пластин?

Дом в среднем потребляет 8–10 кВт⋅ч в день — эта цифра вычислена делением среднего счета за несколько месяцев на 30. Не очень точный метод, но его достаточно, чтобы прикинуть, что столько энергии солнечная батарея должна бы выдавать за светлое время суток.

Фетисов предложил мне ограничиться 10 пластинами из расчета, что мы будем выдавать 2,5 кВт⋅ч в солнечный день и заряжаться 4–5 часов. Но тут я засомневался. Очевидно, что выработка солнечной энергии напрямую зависит от погоды, от угла наклона пластин к солнцу и от КПД самих батарей. Поворачивать пластины я не смогу, просто прикреплю их к крыше на южном склоне. Солнце в течение года тоже гуляет по высоте и наклону, погода частенько пасмурная… В общем, я не придумал ничего лучше, как увеличить число пластин до 20 с запасом в два раза от расчетного. И это, как показал потом опыт, было правильное решение.

Читайте также:
Фирма из Великобритании избавит города от дыма из труб

Итак, я выбрал 20 пластин. Разместить получилось 8 на южном склоне, 2 на юго-востоке и 10 на восточном склоне. Можно было на западном, но я выбрал восток — решил, что утром больше солнца и если аккумуляторы за ночь разрядились, то зарядка начнется быстрее.

Потом начал выбирать производителя солнечных батарей. Солнечные батареи бывают двух типов: монокристаллы и поликристаллы. Они также отличаются качеством произодства. Лучший — Grade A. Монокристаллы лучше работают в пасмурную погоду. Лидер рынка — китайская компания Yingli, они производят больше всего пластин в мире.

Я честно пытался найти российские пластины: я же видел, что на космических станциях стоят наши, производства НПП «Квант». Но их сайт на тот момент был ужасным, информацию я получить не смог, найти поставщиков — тоже. Также я отверг все польские и немецкие варианты: они оказались из китайского кремния или недостаточно эффективными. А кроме кремния, в пластинах ничего умного нет.

После изучения кучи обзоров я выбрал Yingli YL270C-30b монокристалы Grade A с КПД 17,2%. Увеличение числа пластин привело к увеличению инвертора. С ним я долго не выбирал — по совету Кристофа и Виктора я выбрал лидера немецкого рынка, компанию SMA и устройство Sunny Boy 5000TL.

Следующий шаг — контроллер, штука большая и сложная. По сути, все программирование логики работы дома на солнце находится в ней. С производителем я уже определился — это компания SMA. Первым вариантом, который мне предложили, была модель SUNNY ISLAND 6.0H. 6 кВт – это пиковая нагрузка, которую устройство может держать, кажется, минут 30. А нормальная нагрузка для нее — порядка 4 кВт. Как понять, достаточно этого для дома или нет?

Принялся считать пиковое потребление в доме. Я давно перевел весь дом на диодные лампы, то есть освещение потребляет очень мало: если везде включить свет — будет максимум 500 Вт. Далее большие потребители: электрический чайник 2 кВт, электроплита 2 кВт, стиральная машина и сушилка — по 1 кВт.

Я хотел, чтобы семья не задумывалась о потреблении и жила как на городоском электичестве. Как ни крути, получалось, что утром мы можем поставить новую стирку, то, что достигалось за ночь, закинуть в сушилку, и одновременно готовить завтрак и кипятить воду для кофе. Это не очень частый сценарий, но вполне возможный. Будет не очень хорошо, если дом в этот момент аварийно отключится. Я опять подстраховался и взял модель SUNNY ISLAND 8.0H на 8 кВт в пике и 6 кВт в рабочем режиме. Пока еще дом ни разу не выключился аварийно из-за пикового потребления.

С аккумуляторами была та еще головоломка. Я опять изучил несколько обзоров, графики живучести и списки производителей. Помогли мои консультанты — выбрал гелевые аккумуляторы фирмы MHB модель MNG200-12.

Мое потребление — 8–10 кВт⋅ч в день. Я решил взять аккумуляторы из расчета на два дня без выработки солнца. Признаться, я тогда упустил один очень важный показатель. Долговечность аккумулятора напрямую зависит от глубины разрядки: если разряжать его не более чем на 30%, то проживут они 1800 циклов, это примерно пять лет. Но если разряжать на 100%, они проживут всего 350 циклов — считай, год, — а это совсем немного.

Подключил восемь аккумуляторов, и они накапливают примерно 20 кВт⋅ч. Уже после запуска всего проекта у меня перегорел предохранитель перед домом, и мы узнали об этом только через два дня. Так что расчет на автономное питание на два дня оправдался. А вот накопление при 30% зарядке обеспечивает всего 5–6 кВт⋅ч, что потом явно окажется недостаточным для эффективной работы в полностью автономном режиме.

Нужно отметить, что проблема накопления солнечной энергии вообще сейчас одна из самых сложных и дорогих в решении. Многие слышали про проект Элона Маска с аккумуляторами — если его аккумуляторы реально будут жить десять лет при 100% перезарядке, это будет прекрасно, мне бы хватило трех таких. Но я пока не нашел никакой информации про число циклов.

В августе схема подключения была готова и оборудование выбрано. К сборке станции «АЭС-Центр» приступил в октябре, работа шла почти месяц. Приехали ребята с альпинистским оборудованием, забрались на крышу и начали монтаж.

Внутри дома я выделил место на чердаке. Там установили контроллер, инвертор и противопожарный шкаф для аккумуляторов. Я попросил поставить автоматическую систему пожаротушения и систему принудительной вентиляции с датчиком. Также у меня есть рубильник, с которым я могу махом переключить весь дом на городскую линию и полностью обесточить солнечную электростанцию. Подстраховался.

Когда все было смонтировано, в один день мы переключили рубильник, и дом отключился от городской электросети и подключился к солнечной электрической станции.

Читайте также:
Соль в бане: эффект соляной пещеры, как это действует на организм?

Первый опыт

Итак, большую часть года я обеспечиваю себя солнечной энергией с большим запасом. Вот май 2015 года. За месяц я выработал 745 кВт⋅ч, потребил 300 кВт⋅ч. Больше 0,5 мегаватта в плюс.

Как видите, в солнечный день станция выдает примерно 30–35 кВт⋅ч, а потребляю я не больше 10 кВт⋅ч. То есть летом я вырабатываю 300% необходимой мне энергии. Так выглядит график солнечного дня 6 июня 2015 года. Станция начинает давать энергию уже в семь утра. Пиковая выработка 4 кВт⋅ч, и до 19 часов вечера работает генерация.

Я пишу эту статью 29 ноября. Сегодня был пасмурный день, низкие облака. Выработка составила всего 4 кВт⋅ч — примерно 50% от необходимой мне энергии.

А вот весь ноябрь этого года. Я смог себя обеспечить себя солнечной энергией всего на 40%.

Весь год выглядит вот так. В данных за август ошибка: у меня барахлил интернет, пока мы были в отпуске, и данные не засчитались. Но выработка была лучше июля.

Как видите, я обеспечиваю себя на 100% весь год, кроме четырех месяцев — с ноября по февраль. В это время обеспечение составляет 30–70%.

Подключение к городской электросети

Основная выработка солнечной энергии приходится на середину дня, а основное потребление — на утро и вечер. В течение года максимум генерации приходится на лето, зимой генерация минимальная.

Накапливать солнечную энергию сложно и дорого. Даже в течение дня излишек энергии некуда накапливать — не говорю уже о том, чтобы накопить на зиму.

Первоначально мы запрограммировали контроллер таким образом, чтобы он для дома брал энергию или от солнца или от аккумуляторов при разрядке не больше 40%. В зимний период такой режим работы оказался крайне неэффективным, да и летом он был не самым оптимальным. Я терял электроэнергию днем, гонял батареи лишними циклами.

И в этот момент я как-то физически осознал, насколько важна проблема с накоплением энергии. Но пока она не была решена, я решил, что нужно попробовать подключиться к городской сети и научиться крутить счетчик в обе стороны.

Подключение к городской сети позволяет использовать город как неограниченный аккумулятор. Любой излишек в любое время скидывать в него и при необходимости забирать обратно.

Я опубликовал в своем Facebook просьбу познакомить меня с кем-нибудь из электросвязи — и, о чудо, мне дали директора филиала «Янтарьэнерго», Леонида Александровича Михайлова. Я пошел к нему с просьбой подключить мою солнечную электростанцию к городской электросети и разрешить крутить счетчик в обратном направлении, когда я отдаю энергию городу.

Леонид Александрович — прекрасный человек и профессионал. Внимательно выслушал меня, понял, с чем я пришел, удивился проекту — и захотел мне помочь! Причем сразу объяснил, что будет сложно, структура большая, задача новая, но стоит попробовать. Я написал заявление на подключение и стал ждать. Леонид Александрович неоднократно звонил мне, объяснял, на какой стадии сейчас находится вопрос. Такое внимательное отношение редко встретишь со стороны коммерческих структур, а для большой госкорпорации это вообще удивительно. Когда дело дошло до энергосбыта, я познакомился с еще одним прекрасным человеком, Алексеем Капыловым. Он тоже приложил все усилия, чтобы подключить меня к городской сети.

Всего пять месяцев ушло на выработку технических условий по подключению, и вот в августе на пороге моего дома появилась целая бригада «Янтарьэнерго». Они сняли старый счетчик и подключили крутиться в обе стороны новый, сертифицированный.

Как выяснилось, переток в городскую сеть выполняется очень просто. В городской сети напряжение 220В. Мой контроллер отдает излишки энергии в сеть с напряжением больше 220В (237В, кажется), и электрончики перетекают из моей сети в городскую, как вода в сообщающихся сосудах. Оказалось, что не нужно менять оборудование на подстанциях или вообще в городской сети (город может принимать энергию!). Просто поставили новый счетчик и размыкатель — защита на случай аварийных отключений.

Представьте себе сцену: восемь мужиков стоят перед домом и ждут — и принимаются громко радоваться и шуметь, когда после подключения к городу счетчик закрутился в обратную сторону.

Мне сказали, что у меня первый дом в России, который официально скидывает электроэнергию в городские сети. Странно, конечно, если это так — но и радостно. Надеюсь, что мои технические условия пригодятся и позволят подключать других значительно проще.

Пока еще нет утвержденных тарифов на покупку энергии у таких, как я, к тому же все это монополии, поэтому утверждать тарифы сложно. Но я и не жду, что мне кто-то заплатит. Самое главное для меня случилось: счетчик крутится в обе стороны, и город стал моим вторым аккумулятором. Еще раз хочу сказать спасибо Михайлову Леониду Александровичу. Прямо вот очень круто, что вы есть.

Из текущих проблем с подключеним к городской сети пока остался только курьезный момент: я не могу занести в учетную систему энергосбыта актуальное значение счетчика. В акте на подключение в конце августа у меня было указано число 14011. Через пару месяцев уже было 13350, что говорит о том, что я генерировал энергии больше, чем потреблял. Но учетный софт не понимает уменьшения, и мне приходится пока вводить первоначальное значение счетчика, чтобы получать нулевые счета за электричество. Ну и счета еще не приходят с нулем, какая-то автоматика выставляет про запас. Тут есть, над чем работать.

Читайте также:
Россия заняла 21 место в рейтинге энергоэффективности

Гибридная солнечная электростанция: обеспечиваем свой дом электричеством, а излишки продаем государству. Выгодно? Давайте посчитаем!

2 марта 2021 года вступило в силу Постановление Правительства Российской Федерации №299 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации в части определения особенностей правового регулирования отношений по функционированию объектов микрогенерации».

Теперь энергосбытовые компании обязаны заключать с гражданами (физическими лицами) договора на покупку электроэнергии, если те имеют на своей частной территории источник микрогенерации из возобновляемых источников энергии (автономные мини солнечные электростанции, ветрогенераторы и т.д.).

Понятие «Микрогенерация» в РФ — это производство электроэнергии в объемах (максимальная мощность источника) до 15 кВт. А общий смысл постановления в том, что если, допустим, на крыше Вашего частного дома, или любого другого частного строения, установлены солнечные батареи, от которых Вы получаете электроэнергию для собственных нужд, то при наличии излишков вырабатываемой электроэнергии, электросети покупают излишки по специальной цене «Зеленого тарифа». За электроэнергию, которую покупают электросети, налог на прибыль Вы не платите. (Все вышеизложенное имеет силу при генерации из любого возобновляемого источника энергии — солнечные батареи, ветрогенерация, мини-ГЭС и т.д.)

Чтобы стать субъектом микрогенерации и иметь возможность продавать электросетям излишки получаемой электроэнергии, собственник установки для генерации электроэнергии должен:

  • установить у себя на объекте устройство генерации электроэнергии
  • подать заявку на «новое присоединение для микрогенерации»
  • оформить и получить технические условия
  • заключить договор
  • пройти проверку

После выполнения всех пунктов, сетевая компания обязана установить на Вашем присоединении двунаправленный счетчик электроэнергии (учитывающий активную и реактивную энергию) и обязана приобретать весь избыточный объем генерируемой электроэнергии.

Теперь, электроэнергия, генерируемая Вашей солнечной энергосистемой (станцией), по приоритетной схеме, направляется на собственное потребление дома. При отсутствии потребления в доме, или при избытке генерируемой электроэнергии, вся избыточная электроэнергия выдается в централизованную сеть. Если генерируемой электроэнергии не хватает, то недостающая электроэнергия будет подаваться в дом из централизованной сети.

Преимущества, которые Вы получаете, став субъектом микрогенерации:

  • экономия за счет уменьшения (или полного отсутствия) потребления электроэнергии из централизованной сети
  • заработок на продаже излишков генерируемой электроэнергии
  • отсутствие налога за продажу генерируемой электроэнергии
  • наличие электроэнергии при аварийных или веерных отключениях электроэнергии в централизованной сети
  • получение пассивного дохода после того, как полностью окупится установленная солнечная электростанция

И «вишенка на торте» — производители и продавцы СЭС обещают, что Вы окупите солнечную электростанцию всего за 4-5 лет, ну а дальше будете получать только чистую прибыль.

Вроде бы картина радужная и бочка, так сказать, полна мёда. Согласно классике жанра, в такой ситуации должна быть и ложка дёгтя. Она есть. Да еще и немаленькая.

Давайте просто произведем расчеты, хоть и очень приблизительные, но позволяющие оценить фактический срок окупаемости гибридной солнечной электростанции для физического лица.

  • дом, в котором устанавливается гибридная солнечная электростанция, находится в Ростовской области
  • приобретен комплект солнечной гибридной станции мощностью 3 кВт (например SILA VI 3 кВт) за 230000 рублей
  • среднемесячное потребление электроэнергии домостроением (собственные нужды) — 150 кВт*ч
  • специально утвержденный энергосбытовой организацией тариф на покупку электроэнергии из альтернативных источников — 2 рубля 63 копейки (тариф зависит от региона, в котором находится СЭС, но он обычно очень близок к оптовому руночному тарифу)
  • прибыль, полученная от продажи излишков электроэнергии, налогом не облагается
  • при потреблении электроэнергии из централизованной сети происходит взаимозачет по тарифу на покупку (т.е если розничная цена, установленная энергосбытовой компанией для потребителей, 4,80 рубля за 1 кВт*ч, а у Вас она закупает электроэнергию по оптовой цене 2,63 за 1 кВт*ч, то и цена потребленной Вами электроэнергия — 2,63 рубля.
  • берем «идеальный, но практически сказочный вариант» по затратам на монтаж и эксплуатацию СЭС (т.е. в сатье «расходы» не будем учитывать стоимость услуг по монтажу и наладке СЭС, не будем учитывать то, что примерно каждые два года придется осуществлять замену аккумуляторных батарей, не будем учитывать затраты на эксплуатацию и возможный ремонт оборудования СЭС)

Возьмем график среднего объема генерации электроэнергии гибридной СЭС на 3 кВт для Ростовской области по месяцам (понятно, что чем южнее район, в котором устанавливается СЭС, тем больше электроэнергии она будет «выдавать на гора», за счет бОльшего количества солнечных дней в году).

За год, выработка электроэнергии нашей гибридной солнечной станцией составит 3629 кВт*ч. Потребление электроэнергии домовладением за год составит 1800 кВт*ч (понятно, что в ночное время или в пасмурные дни, придется компенсировать нехватку вырабатываемой СЭС электроэнергии из сети, но так как у нас с энергоснабжающей организацией взаимозачет, то с расчетом потребления всё верно). Получается, что за год, наша СЭС выдаст в сеть примерно 1829 кВт*ч и мы получим прибыль в размере 4810 рублей (напомню, что это в идеальном случае. В реальной жизни сумма окажется меньше). А это значит, что наша гибридная солнечная станция окупится только через 48 лет. Правда за это время, электроэнергия, которую потребляет домовладение, будет для нас абсолютно бесплатна. Если учитывать то, что без установки СЭС, мы покупали бы электроэнергию для нужд домовладения у энергоснабжающей компании по розничным ценам (т.е платили бы за потребленную электроэнергию 4,80), то тогда срок окупаемости нашей СЭС, согласно расчетам, будет уже 17 лет. Меньше? Да! Но, согласитесь, все равно многовато, учитывая, что срок службы СЭС от 10 до 25 лет (при этом мы еще брали «идеальный, но сказочный вариант» и не учитывалась инфляция).

Читайте также:
Рейтинг 5 стран развивающих альтернативную энергетику

Теперь посчитаем примерный срок окупаемости при установке гибридной солнечной электростанции на 10 кВт (например Sofar 10 кВт), которая стОит 386350 рублей. Расчетная годовая выработка (при тех же исходных данных и с учетом потерь в системе) составит примерно 11975 кВт*ч. Значит в сеть будет выдано 10175 кВт*ч (за минусом потребления самого домовладения). Годовая прибыль составит 26760 рублей. Плюс без СЭС мы закупили бы электроэнергии для собственных нужд на 8640 рублей в год. Примерный срок окупаемости будет 11 лет.

Получается, что чем больше мощность СЭС, тем больше электроэнергии можно будет продать и тем меньше будет срок её окупаемости (даже с учетом зависимости стоимости СЭС от её мощности). Почему же реальный срок окупаемости СЭС не такой «оптимистичный», как заявляют производители и продавцы? Да потому, что во многих странах мира, где взят курс на зеленую энергетику и бурно развивается микрогенерация, государство устанавливает цену выкупа электроэнергии у субъектов микрогенерации, гораздо выше, чем розничный тариф электросетей (с последующей компенсацией разницы электросетям). Так же, у субъектов микрогенерации, есть гос.поддержка с элементами безвозвратного субсидирования части затрат на приобретение оборудование СЭС (как впрочем и оборудования для генерации электроэнергии из других возобновляемых источников) и т.д. Конечно, при таких условиях, микрогенерация становится выгодным делом и срок окупаемости СЭС, действительно будет от года до четырех лет. В нашем же случае, когда выданная в сеть объектом микрогенерации электроэнергия оплачивается по низкому, оптовому тарифу (или очень близко к нему), не стОит удивляться таким большим (расчетным) срокам окупаемости СЭС для физических лиц, ставших субъектами микрогенерации.

Подводя итог, можно сказать, что «прилично» заработать на установке СЭС (с учетом ограничения мощности в 15 кВт) и последующей продаже избытков электроэнергии в централизованную сеть, скорее всего, не получится (по крайней мере сейчас, когда электроэнергия от микрогенерации закупается по оптовому тарифу). Но приобретение и установка СЭС, однозначно оправдывает себя в районах с большим количеством солнечных дней в году, там, где электроэнергия по централизованной сети подается нестабильно (частые аварийные или веерные отключения), там, где параметры качества электроэнергии из централизованной сети оставляют желать лучшего. Если в Вашей местности совсем нет возможности подключения к централизованной электросети, то в этом случае, вместо гибридной СЭС, экономически целесообразно приобретение автономной СЭС, стоимость которой гораздо ниже.

Все про солнечную электростанцию для дома: подключение, реальная выработка, подключение, особенности

В 2017 году я установил на участке одну солнечную батарею мощностью 260Вт для выработки электроэнергии. В июне выработка панели составила 34кВт электроэнергии, что в 4.5 раза превысило её нормативную мощность.

Далее я расскажу о том, как работает солнечная электростанция, из каких элементов состоит, кому подойдет и как её подключить. Кроме того, поделюсь реальной статистикой выработки одной панели.

  1. Кому подойдет домашняя солнечная электростанция
  2. Как устроена солнечная батарея
  3. Как подключить, если на участке нет электричества
  4. Как подключить, если на участке есть электричество
  5. Реальная выработка солнечной электростанции для дома
  6. Пример из практики
  7. Угол наклона солнечной батареи
  8. Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях
  9. Заключение

Кому подойдет домашняя солнечная электростанция

  1. Тем, у кого на участке нет электричества. Солнечные батареи смогут автономно обеспечивать объект электроэнергией. В качестве альтернативы также можно рассматривать ветряк (для которого должна быть соответствующая роза ветров) или дизельный генератор (который не очень удобен в эксплуатации и неэкономичен).
  2. Также солнечную станцию можно рассматривать как инвестицию, чтобы на фоне постоянно растущих тарифов в будущем меньше платить за электроэнергию. К тому же срок службы батарей очень большой, а солнце светит всегда.
  3. И последний вариант — всем, кто хочет заработать. В Украине существует закон о зеленом тарифе, согласно которому государство выкупает выработанную электроэнергию с помощью альтернативных источников энергии по особой цене.

Как устроена солнечная батарея

Солнечная батарея (или ФЭМ – фотоэлектрический модуль) работает за счет кремниевых элементов, которые преобразовывают световую энергию в электрическую (в отличие от солнечных коллекторов, которые работают за счет солнечного тепла).

Сзади у панели есть выход двух кабелей, которые подключатся на инвертор или аккумулятор, в зависимости от схемы использования (об этом далее подробнее).

Как подключить, если на участке нет электричества

Если участок не подключен к сети, то главная задача — накапливать электроэнергию, чтобы использовать её в будущем по мере необходимости.

Какое оборудование понадобится:

  • Солнечные батареи.
  • Аккумулятор для накопления заряда.
  • Контролер заряда (чтобы контролировать ток заряда аккумулятора).
  • Преобразователь в 220В. По умолчанию солнечная панель выдает 12В, 24В, тогда как большинство электроприборов подключаются к 220В. Если вы используете приборы, работающие от 12В, то преобразователь не понадобится.
  • Оборудование для фиксации и крепежа самой батареи.

Самый простой вариант, «своими руками»

Самый примитивный, но рабочий вариант «для дачи»: солнечная батарея + аккумулятор, которые соединяются между собой клеммами. В таком виде станция уже готова к эксплуатации и её можно даже не ставить на крышу, а просто установить на землю. Электроэнергия будет накапливаться на аккумуляторе, от которого можно зарядить телефон, подключить освещение и т.д.

Такую станцию очень легко собрать своими руками. Достаточно просто купить аккумулятор (подойдет даже обычный автомобильный), солнечная батарея, провода и клеммы. Если вы приезжаете на дачу только по выходным, то станция может быть переносной, так как легко разбирается и прячется (или увозится с собой).

Читайте также:
Установка твердотопливного котла отопления - видео инструкция

Более сложная реализация

Схема для повседневной эксплуатации и разводкой по розеткам. Солнечные батареи устанавливают на крышу (или отдельную металлическую конструкцию), а кабель от них прокладывают к аккумулятору, от которого электричество через преобразователь поступает на розетки.

По мере необходимости станцию легко масштабировать, подключая дополнительные батареи и аккумуляторы.

Как подключить, если на участке есть электричество

Если участок подключен к сети, то установка солнечной электростанции сделает дом более энергонезависимым, позволит сократить затраты на электроэнергию и даже заработать на этом благодаря зеленому тарифу.

В этой схеме подключения отсутствует аккумулятор, так как не нужно накапливать электроэнергию (но если вы хотите иметь резервный источник питания на случай выключения света, то аккумулятор необходим).

Для подключения такой станции нужна только солнечная батарея (или несколько), которая через сетевой инвертор подключается в розетку. В таком виде станция уже готова к работе. Батарея вырабатывает электричество и вы сразу же его потребляете для внутренних нужд: работы холодильника, освещения, чайника и т.п.

Например, выработка станции в сутки — 1кВт электроэнергии, а здание суммарно потребляет 5кВт. По факту из сети вы берёте лишь 4кВт. Но если станция вырабатывает в сутки 5кВт, а вы реально потребляете только 2кВт, то остаток (3кВт) сгорает. В этом случае можно подключить зеленый тариф и продавать разницу государству по более высокой цене, либо же поставить аккумулятор и накапливать избыток на него.

Сейчас существуют компании которые подключают зеленый тариф «под ключ». Начиная от подбора и установки станции, до заключения договора с ОБЛЭНЕРГО.

Реальная выработка солнечной электростанции для дома

Выработка зависит от мощности и угла наклона панелей, интенсивности солнца и продолжительности светового дня.

Между собой батареи отличаются площадью, что отражается на их мощности. Это может быть 10Вт, 100Вт, 150Вт, 260Вт и так далее. Однако реальная выработка панели обычно выше её номинальной мощности, так как необходимо учитывать коэффициент интенсивности солнца. В южных регионах солнце светит сильнее и дольше, а в северных слабее и меньше, поэтому одна и та же панель вырабатывает разное количество электроэнергии.

Пример из практики

Это график выработки электроэнергии одной панелью мощностью 260Вт за июнь 2018 года. Суммарная выработка станции за месяц — 34,89 кВт. Из расчета, что номинальная месячная мощность батареи — 7,8кВт (260Вт Х 30 дней), её фактическая мощность оказалась в 4.5 раза выше (поправочный коэффициент). Летом он больше, зимой – меньше или вообще отсутствует.

Из графика видно, что выработка непостоянна и присутствуют резкие спады – это пасмурные дни, когда световой день короче, а солнечная активность очень слабая. Худшая производительность была зафиксирована 17.06 — около 0.4кВт, а максимальная 25.06 — около 1.4кВт.

А вот так выглядит выработка солнечной батареи по часам в течение дня:

Выработка начинается ближе к 9 утра, достигает пика к 13:00, затем постепенно снижается и прекращается около 19:00. В течение дня есть небольшие провалы — когда солнце было закрыто облаками.
Примерно с 13:00 до 15:00 выработка электроэнергии была нестабильна из-за облачности. Но и это не сильно сказалось на итоговой производительности станции — 1.32кВт.
В течение дня было множество провалов, что и отразилось на итоговой выработке станции — 0.98кВт.
А это пасмурный дождливый день, когда солнечная активность очень слабая и выработка в течение дня составила 0.45кВт.

Из этого можно сделать вывод, что целиком полагаться на солнечную электроэнергию сложно. Производительность станции сильно зависит от интенсивности солнца и даже летом она может быть непостоянна из-за пасмурной погоды.

Угол наклона солнечной батареи

Панель вырабатывает максимум электроэнергии тогда, когда солнечные лучи падают на неё под прямым углом. В этом случае лучи практически не отражаются и потери энергии минимальны. Но так как солнце в течения дня постоянно движется и меняет высоту, то поддерживать постоянным угол падения в 90° сложно.

Для этого существуют специальные механизмы, которые поворачивают панель вслед за солнцем в течение дня и изменяют угол её наклона, что дает максимально возможную выработку электроэнергии. Однако для домашней станции они нецелесообразным: при малой мощности станции дополнительные 5-15% электричества не покроют затраты на их установку.

Поэтому рекомендуется универсальное положение солнечной панели: для северного полушария направление на юг (которое охватывает максимальную траекторию движения солнца) и угол наклона в 30 ° на лето и 60 ° на зиму. Либо же средний вариант в 45 °, если панель работает круглый год.

Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях

Оттолкнуться нужно от того, сколько электроэнергии вам нужно для нормального функционирования здания. Самый простой способ — выписать все эл. приборы, которые вы планируете использовать, время их работы и потребляемую мощность.

Пример:

  • Холодильник: 100Вт – 24ч – 2400Вт
  • Освещение: 100Вт – 5ч – 500Вт
  • Чайник: 15мин – 1,5кВт – 0,03кВт
  • Стиральная машина:
  • Ноутбук:
  • .
  • Итого: 3кВт

3кВт — это мощность, которую должна производить солнечная электростанция для нормальной жизнедеятельности здания. Т.е. понадобится 12 панелей мощностью по 260Вт. На практике их производительность будет выше (при коэффициенте солнечной активности 4.5 суточная выработка станции составит 14кВт), однако мы отталкиваемся от самого пессимистичного сценария, при котором каждый день — пасмурный. Также учитывайте: если вы не подключены к зеленому тарифу или не запасаете энергию на аккумулятор, то избыток будет сгорать.

Читайте также:
Печь с искусственным интеллектом: особенности новинки

Если вы устанавливаете солнечную электростанцию для заработка на зеленом тарифе, то начать можно с любой мощности и постепенно её наращивать.

Заключение

Солнечные электростанции для дома решают две основные задачи:

  • могут обеспечивать электроэнергией участок, который не подключен к сети. В самом простом варианте вам понадобится только панель, аккумулятор и контролер заряда, которые уже способны генерировать электроэнергию. Также возможна более сложная реализация, когда станция генерирует электричество и через инвертор передает его в розетки. В этой схеме дополнительно необходим преобразователь из 12В в 220В.
  • служить инвестицией и источником дохода. В Украине существует закон о зеленом тарифе, согласно которому государство готово покупать у населения электроэнергию, выработанную на альтернативных источников энергии, по более высокому тарифу. Другими словами: каждый может установить в доме солнечную электростанцию и продавать электроэнергию государству.

Производительность станции зависит от мощности панели и коэффициента интенсивности солнца. Для южных регионов, где солнце светит долго и интенсивно, выработка панелей может быть в 4.5 — 5 раз больше номинала. Зимой коэффициент практически отсутствует.

При пасмурных днях даже летом выработка сильно падает. Поэтому целиком полагаться на солнечную энергию не стоит (особенно если у вас автономное энергообеспечение объекта) и не лишним будет иметь резервный источник, например — дизельный генератор.

Как продлить срок службы солнечных панелей

В целом солнечные панели чрезвычайно долговечны. Большинство производителей тестируют их на устойчивость к сильному ветру, снегопадам, граду. Кроме того, солнечные энергетические системы обычно не имеют движущихся частей, поэтому они практически не требуют обслуживания. Тем не менее, чтобы продлить срок служб солнечных батарей и замедлить их деградацию нужно предпринимать определенные действия.

Регулярно проводите осмотр панелей

Регулярно проверяйте техническое состояние панелей. Это поможет выявить потенциальные проблемы, такие как оголенные провода, незакрепленные стойки, мелкие трещины и тому подобное. Делать это можно самостоятельно, но лишь в том случае, если вы очень хорошо разбираетесь в этом вопросе. Предпочтительнее проводить профессиональную проверку вашей гелиоустановки. Компания, которая специализируется на техническом обслуживании солнечных батарей, будет проверять и контролировать состояние панелей, а также сможет проанализировать, как деградировала солнечная панель за определенный период времени.

А вот самостоятельно вы можете случайно испортить панели, поцарапав защитное стекло или повредив конструкцию, и, в конечном итоге, лишитесь гарантии. Кроме того, проверка солнечных панелей может также включать осмотр другого оборудования, используемого в солнечной установке, например, инверторов и системы стоек/стеллажей на крыше. Как правило, распространенная проблема отказа во многих солнечных установках – это не сами панели, а инверторы, которые выходят из строя. Типичный центральный инвертор для фотоэлектрической установки прослужит 10–15 лет, что меньше, чем средний срок службы панелей, то есть его придется заменить в какой-то момента на протяжении периода эксплуатации батарей – в этом как раз и помогут специалисты. Если говорить о стойках (стеллажах), всегда важно убедиться, что панели надежно закреплены в месте установки, крепления не разболтались и не сместились.

Регулярные осмотры необходимы для выявления даже малейших дефектов и минимизации шансов на большее повреждение. И эту работу должны выполнять только профессионалы. Поэтому не экономьте и обращайтесь к специалистам. Например, к компании, которая устанавливала ваши панели, или фирме-производителю (они могут быть в одном лице).

Избегайте механических повреждений

Ежегодно проверяйте свои панели на наличие механических повреждений, например, царапин. Чем больше царапин на панелях, тем быстрее они разрушаются. В худшем случае через царапины может просочиться влага, что приведет к короткому замыканию солнечных батарей.

При установке вы или компания-установщик должны позаботиться о том, чтобы рядом с панелями не было больших деревьев, которые будут отбрасывать тень – это приводит к уменьшению энергоэффективности гелиоустановки. Кроме того, с деревьев могут падать ветки и повреждать панели. Для защиты от птиц, кошек, белок и других грызунов, которые могут взбираться и лазить по солнечным панелям, вить там гнезда, можно установить специальные приспособления, отпугивающие животных. Если вам удастся избежать механического повреждения ваших солнечных батарей, они будут эффективно работать и генерировать энергию в течение многих лет, возможно даже больше, чем стандартный 25–30-летний срок службы, обещаемый гарантией.

Изредка проблемы могут начинаться с момента сборки панелей. Например, если панели изначально были изготовлены со скрытыми трещинами, незаметными на начальном этапе контроля качества и отгрузки, но проявившимися в ходе монтажа. К коррозии модуля могут привести и некоторые примеси, используемые в фотоэлементах. И, как и вся электроника, солнечные элементы уязвимы к короткому замыканию между соединениями элементов – явление, которое чаще встречается в тонкопленочных элементах, чем в их кристаллических кремниевых аналогах. Эти проблемы обычно предусмотрены гарантией производителя, которая покрывает стоимость сменной панели и трудозатраты, необходимые для ее установки.

Правильно устанавливайте панели

Риск механических повреждений солнечных батарей можно уменьшить, если тщательно продумать место установки, где они будут менее подвержены влиянию ветра, ударов, а также учесть еще некоторые факторы, влияющие на общую производительность системы.

  • На показатели эффективности работы гелиоустановки может оказывать значительное влияние наклон панелей. В идеале правильно было бы регулировать наклон панелей в течение всего года, поскольку солнце летом расположено выше, а зимой ниже. Каждая система с фиксированным наклоном имеет оптимальный угол, при котором она будет максимально использовать каждый сезон, и, хотя несколько градусов могут не иметь решающего значения в эффективности в течение одного года, разница в сроке службы системы может быть существенной. Правда, существуют системы, которые автоматически следят за движением Солнца и регулируют наклон панелей, но они гораздо дороже и требуют регулярного обслуживания, потому что имеют в составе движущиеся части.
  • Большое влияние на производительность солнечной системы оказывает географическая широта. Конструкции, установленные в более высоких широтах, дают на выходе меньшее количество энергии в течение года из-за наклона земли, так как она вращается вокруг своей оси. В данном случае, если вы живете именно в таких широтах и не планируете переезжать, на данный фактор вы повлиять практически не сможете, а производительность придется регулировать другими способами, например, увеличением размеров гелиоустановки и пр.
  • Существенно влиять на производительность может ориентация по сторонам света при размещении модулей (на крыше или в другом месте). Лучшее направление для размещения фотомодулей – юг, на втором месте – запад, а третий вариант – восток. Крыши и другие места размещения панелей, обращенные на север, тоже иногда могут обеспечить достаточную производительность, но чаще всего азимуты, ориентированные на север, выбирать не рекомендуется. Несмотря на то, что контролировать площадь на крыше, доступную каждому азимуту сложно, вы можете понять в принципе, как правильно использовать доступное пространство на крыше с учетом сторон света для оптимизации производства всей системы.
Читайте также:
Как прокалить казан правильно: особенности процедуры

Учитывайте погодные условия

Климат также может оказать существенное влияние на производительность системы.

Если вы живете в умеренной зоне, установленные панели, вероятно, прослужат дольше, чем в более высоких широтах, где сезонное изменение температур и связанное с ним расширение и сжатие материалов могут привести к появлению микротрещин.

Панели, на которые будет действовать большая снежная нагрузка, могут деградировать раньше из-за того, что под тяжестью снега изогнется рама. В результате ее внутренние компоненты могут подвергнуться воздействию влаги и льда и в некоторых случаях – полному смещению панели с рамы. Лед и снег могут также ослабить или изогнуть крепления, удерживающие панели. Все это увеличит вероятность повреждения самих панелей.

Чем большим экстремальным условиям будут подвергаться панели (сильный ветер и влажность, палящие температурные режимы, годовые циклы замерзания/оттаивания), тем быстрее они деградируют. Учитывайте это при установке, например, продумайте укрытие конструкции от ветра. Если в вашем регионе сложные климатические условия, выясните у производителя или установщика, как защитить панели. Например, покрытие солнечной батареи непрозрачным брезентом не поможет защитить панель, а лишь уменьшит воздействие ультрафиолета и количество света, а с ним и производительность панели, но при этом может произойти ее перегрев. Однако в условиях низкой температуры закрытие панелей в период, когда они не используются, может стать единственно возможным вариантом для их защиты. Какие меры предпринимать, нужно учитывать в каждом конкретном случае.

Существует распространенное заблуждение, что модули будут генерировать меньше энергии при низких температурах. На самом деле, наоборот. Врагом эффективности является тепло, а холодная среда может препятствовать перегреву и потере производительности солнечных систем. Кроме того, снег отражает и концентрирует солнечный свет, улучшая общее освещение. Таким образом, если не допускать заносов панелей снегом, ваша система значительно выиграет от холодной среды. Понимание того, как погодные условия и климат будут влиять на систему от сезона к сезону, имеет первостепенное значение при разработке солнечной системы для удовлетворения ваших потребностей в энергии.

Регулярно очищайте панели от мусора

Обязательно содержите ваши солнечные панели в чистоте. Это вдвойне верно в очень ветреных регионах. При регулярной очистке эффективность вашей солнечной системы может увеличиваться в среднем на 3–5% в год. Поэтому следите, чтобы на поверхности панелей не скапливались пыль, грязь, песок, следы от птиц и животных. В мегаполисах не позволяйте смогу осесть на панелях. Зимой, по возможности, не допускайте попадания снега и мороза на панели. Особенно это актуально для панелей, расположенных горизонтально.

В большинстве случаев, как мы уже говорили выше, следует избегать установки массива солнечных батарей под деревьями. Но если этого избежать невозможно, вы должны регулярно очищать солнечные батареи от мелких веток, листьев, впрочем, как и от другого мусора. Если вы будете содержать гелиоустановку в чистоте, вы снизите риск появления механических дефектов, а солнечные панели будут поддерживать необходимую эффективность и не доставят вам хлопот на протяжении многих лет.

Следите за изменениями выходной мощности ваших солнечных панелей до и после очистки, а также за разные промежутки времени. При этом делайте заметки – так вы сможете лучше оценить, как влияет очистка на работу гелиоустановки. Солнечные системы очень долговечны, а технология практична и продуктивна. Если вы будете придерживаться вышеперечисленных советов, солнечные панели прослужат намного дольше, чем заявлено производителем, и будут давать высокую эффективность на протяжении нескольких десятков лет.

Оставьте комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Какой срок службы у солнечных панелей

Сегодня солнечными батареями можно обеспечить электричеством весь дом или отдельный промышленный объект. Они могут выступать как основным, так и дополнительным источником энергии. Ввиду их длительного срока службы – до 50 лет – и быстрой окупаемости, можно навсегда забыть о расходах, связанных с потреблением тока из общей сети. Однако, если не соблюдать правила эксплуатации, солнечные модули могут раньше срока прийти в непригодность. Что нужно знать о работе солнечных батарей?

Читайте также:
Чем заменить веник в бане: несколько простых вариантов

От чего зависит срок службы солнечных панелей

В первую очередь срок службы определяется качеством солнечных панелей, из какого материала произведены и типом технологического процесса.

  • Наиболее долговечными считаются монокристаллические. У них показатель КПД снижается на 2-3% после 25 лет работы, а общий срок эксплуатации может доходить и до 50 лет.
  • Поликристаллические не сильно уступают монокристаллическим и могут без больших потерь отслужить более 20 лет.
  • Модули из амфорного кремния, которые представлены в виде тонкой пленки, отличаются сроком работы в зависимости от процесса производства. Панели первого поколения будут быстро снижать заявленные показатели, и уже через 5-7 лет КПД может упасть до 15%, а панели второго поколения отработают без нареканий до 20 лет.

Батареям свойственно деградировать первые 5 лет, в этот период они теряют наибольший процент мощности. Особенно это касается тонкопленочных модулей. Поэтому производители закладывают в технические характеристики конструкций определенный процент запаса мощности. Он может доходить до 15%. С кремниевыми модулями ситуация куда лучше, они могут на протяжении 10 лет потерять только 1% эффективности.

Более подробно со значениями деградации каждого вида солнечной батареи можно ознакомиться в таблице.

Тип солнечного элемента Потеря мощности за год, %
Аморфный кремний 0.87
Теллурид кадмия 0.4
Селенид медь-индий-галлий 0.96
Монокристаллический кремний 0.36
Поликристаллический кремний 0.64

Помимо качества, материала и технологических особенностей каждого солнечного модуля из перечисленных, особое место в сроке службы занимает соблюдение правил эксплуатации. Чтобы сохранить эффективность на исходном уровне, необходимо регулярно очищать панели от грязи, пыли и снега, использовать контроллер для стабилизации энергии и качественное обслуживающее устройство – инвертор и аккумулятор.

Что происходит с батарей к концу срока службы

Однозначного ответа на этот вопрос нет. В связи с тем, что срок службы некоторых батарей может доходить до 30, а то и 40 лет, то достоверных статистических данных в этой отрасли нет, ввиду недавней популярности солнечных систем. Производителями, в зависимости от типа и качества солнечной панели, предоставляется гарантийный срок от 10 до 25 лет. То есть, 25 лет точно должна отработать батарея.

Исходя из практики, зафиксированы такие данные:

  • Самая первая в мире панель работает по сей день и насчитывает уже более 60 лет.
  • К примеру, солнечная батарея от производителя Kyocera прослужила уже 30 лет, и ее показатели при этом практически не изменились от заявленных.
  • Arco Solar также не уступает по качеству новым моделям даже после 25 лет службы.

Если обратиться к инструкции и свойствам отдельных солнечных батарей, то ухудшение показателей наступает после 10-15 лет работы. И то, за этот период значения являются критически малыми, что не особо отражается на общей выработке электроэнергии. Обычно деградация не превышает 2-5%. Ближе к 20-25 годам процент снижения КПД может превышать 5%, но это очень в редких случаях, особенно когда не соблюдались правила эксплуатации.

Поэтому можно смело заявить, что если вы приобретете солнечную систему из качественных модулей, то они надежно будут служить вам как через 10 лет, так и через 30 лет. И это далеко не предел. При таких условиях они представляют особую выгоду, особенно после того, как наступит срок окупаемости и вы сможете получать электроэнергию абсолютно бесплатно.

Сроки эксплуатации у разных производителей

Качественная солнечная батарея от надежного производителя сможет прослужить более 20 лет. Если вы не хотите столкнуться с проблемами уже через 5-7 лет и при этом желаете полностью обеспечивать себя электроэнергией, тогда придется существенно вложиться в покупку и установку солнечной системы. Ниже мы представили вам график, где можно ознакомиться с эффективностью работы панелей от разных производителей.

На графике видно, что практически все представленные батареи от разных проверенных производителей гарантированно работают минимум 25 лет. И это только на основе приведенных данных, а по факту они могут прослужить и 40 лет. Единственное, нужно учитывать процент падения мощности со временем. Самыми долговечными считаются кремниевые модули, а именно монокристаллические. Они на протяжении 30 лет работают без нареканий и с деградацией не более 5%, что особо не сказывается на общей выработке на протяжении такого длительного времени.

Результат снижения эффективности панелей даже качественного производства от проверенных торговых марок связан с рядом факторов. Во-первых, со временем разрушается герметичность пленки, что может привести к попаданию влаги внутрь конструкции, а во-вторых, под постоянным действием солнечного яркого света с годами затемняется прослойка из пленки. Также нельзя не отметить повреждение задней поверхности панели на протяжении долгих лет эксплуатации. Заметить сразу какие-либо изменения невозможно, по факту это приводит только к снижению мощности.

Как увеличить срок службы

Работа солнечной системы зависит от многих факторов. Сохранить заявленный производителем срок эксплуатации и увеличить его можно при помощи следующих действий:

  • Регулярно очищайте модули от снега, грязи, пыли, так как солнечные лучи сложнее проникают на фотоэлементы.
  • Следите, чтобы не было затемнения панелей.
  • Если вы устанавливаете солнечную систему в жарком климатическом поясе, то постарайтесь панели не ставить рядом, чтобы между ними происходила циркуляция воздуха, так как при перегревании модулей до критически высокой температуры фотоэлементы изнашиваются быстрее.
  • Использовать надежнные и правильные столы для солнечных панелей.
Читайте также:
Еловые веники для бани: как их правильно заготавливать?

Особенно стоит акцентировать внимание на специальной защите от физических повреждений. Наиболее часто повреждение поверхности модулей связано с падением веток с деревьев, градом, царапинами от посторонних предметов. В случае нарушения целостности или глубоких царапин, при попадании влаги внутрь может произойти замыкание, не говоря уже о коррозии контактов. Здесь иногда целесообразно устанавливать ветрозаграждающие конструкции.

Какой срок службы у других компонентов солнечной энергосистемы

Помимо батарей, солнечная система подключается и к другим обязательным устройствам, без которых получить переменный ток с нужным напряжением не получится. К системе подключается дополнительно инвертор и аккумулятор. Срок службы аккумулятора составляет от 3 до 15 лет, такое расхождение связано с разным типом устройства. В среднем аккумулятор от надежного производителя может отслужить 10 лет, а инвертор может потребовать замены через 12-15 лет.

Сколько служат солнечные батареи и как продлить этот срок

Наука не стоит на месте, и вот уже инновации, которые когда-то казались чем-то невероятным, появляются в наших домах и не вызывают былого удивления. Так случилось и с солнечными батареями. Раньше это был выбор в основном тех людей, для которых проблемы экологии крайне важны. Сейчас же установить такие устройства желают те, кто стремится к экономии и максимально рациональному расходу электроэнергии. Естественно, в первую очередь пользователей интересует цена и срок службы солнечных батарей.

Принцип работы

Солнечная батарея – не монолит, а комплекс модулей или блоков, необходимое число которых зависит от объемов потребляемой энергии и особенностей помещения. Потребность в определенном количестве блоков рассчитывается индивидуально для каждого здания. При этом учитывается среднее число энергии, потребляемой производством или жителями дома.

Принцип функционирования строится на преобразовании солнечной энергии в электрическую. При этом происходит генерация тока постоянной величины.

Происходит это таким образом:

  1. Панель преобразовывает энергию солнца в электричество.
  2. Контроллер распределяет ток (например, для освещения, телевизора или компьютера и т.д.).
  3. Инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный.
  4. Аккумуляторы накапливают энергию. Таким образом, ее можно будет расходовать во время отсутствия солнечного освещения.

Мощность солнечной батареи преимущественно зависит от количества установленных блоков. Если возникает необходимость в ее увеличении – устанавливаются дополнительные элементы. Размер каждой панели варьируется от одного до нескольких метров.

На продуктивность аккумуляторов также оказывают влияние такие внешние факторы:

  • интенсивность солнечного света;
  • расположение блоков;
  • особенности климатических зон;
  • сезон;
  • время суток.

Чтобы солнечные батареи были максимально продуктивными, а расход электричества эффективным, следует учитывать особенности окружающей среды. Именно поэтому расчеты и монтажные работы лучше доверить профессионалам, имеющим опыт работы в данной сфере.

Предполагаемые сроки службы

Многих желающих перейти на такой альтернативный источник энергии как солнечные батареи, в первую очередь интересует их срок службы.

В большинстве случаев время эксплуатации варьируются от 15 до 20 лет. Некоторые производители предлагают оборудование с заявленным сроком службы около 30 лет.

Практика показывает, что отдельные солнечные батареи функционируют гораздо дольше, нежели предусматривает их срок годности. Как произошло с самой первой, которая работает до сих пор вот уже 60 лет. Однако невозможно сказать, что может случиться с батареей после истечения ее срока годности.

Зависеть срок службы солнечных панелей будет во многом от типа модулей. В настоящее время чаще всего применяются:

  • Монокристаллические . Наиболее эффективные, имеют неплохие температурные коэффициенты.
  • Поликристаллические. Более доступные, нежели монокристаллические, новейшие модели при этом имеют гораздо лучшие характеристики. Именно поэтому они популярны в последнее время.
  • Аморфные, или тонкопленочные. В таких АКБ используется наименьшее количество кремния. Их КПД практически в два раза меньше, чем у кристаллических. Положительным моментом является довольно низкий температурный коэффициент.

Не спешите покупать самые выгодные на ваш взгляд солнечные панели. Решение об их типе, а также о том, сколько элементов необходимо для обеспечения дома, необходимо принимать после консультации специалиста.

Большинство производителей в среднем дают гарантийные сроки от 10 до 20 лет. При этом сроки на повреждения механического характера часто составляют около 1-5 лет. Если же говорить о деградации, то обычно производители гарантируют снижение мощности после 10 лет работы не более чем на 10% . Ухудшение функций солнечных панелей, к сожалению, неизбежно.

Следует обратить внимание на срок службы отдельных компонентов системы. Так, аккумулятор прослужит 2-15 лет, а силовая электроника в среднем 10-12. Не забывайте производить своевременную замену.

Деградация мощности

Деградация на 1% в год довольно типична для солнечных панелей. Известно, что монокристаллический тип батарей подвержен более быстрой деградации, чем поликристаллический. Со временем, при условии высококачественных фотоэлементов, процент несколько падает и может достигать 0,67-0,71%.

Как же выбрать оптимальный вариант для дома? Не стоит скупиться. Заманчивые низкие цены обычно отвечают уровню качества батарей. К тому же, принимайте во внимание характеристики панелей. Так, поликристаллы будут занимать больше места при меньшей мощности.

Китайские модели, отличающиеся своей дешевизной, часто имеют ряд дефектов. Их мощность может не соответствовать заявленной, качество пайки и сборки оставляет желать лучшего, а при изготовлении применяются низкопробные материалы.

Чтобы приобрести по-настоящему качественные модули, обращайтесь только к проверенным производителям и требуйте гарантии. Обратившись к российским производителям, вы однозначно найдете то, что искали. Даже дорогая модель со временем полностью окупится. Фактически, если модуль прослужит 15 лет, то далее энергия будет генерироваться бесплатно.

Читайте также:
В Европе изобретают все больше тепловых насосов

Как увеличить время службы

Для того чтобы как-то продлить срок службы солнечных батарей, необходимо по возможности оградить их от влияния негативных внешних факторов:

  • В первую очередь, следует избегать любых физических повреждений (в результате ударов, царапин, срыва модуля сильным порывом ветра, попадания воды и т.д.).
  • Если климатические условия местности тяжелые, имеет смысл позаботиться оспециальных заграждающих конструкциях .
  • Также целесообразно купить пленку для защиты . При помощи нее панели ламинируются со стороны солнца.

Очень важными моментами являются обслуживание и чистка установки. Производить их нужно регулярно, желательно обратиться за помощью к специалистам.

То, сколько прослужат вам солнечные батареи, зависит от их индивидуальных характеристик, а также действия внешних факторов, которому они будут подвергаться. Не экономьте на качестве установки, позаботьтесь о защите модулей и сможете пользоваться энергией солнца максимально долго.

Долгожители солнечных систем энергообеспечения

Дата публикации: 18 января 2014

  • Срок службы в зависимости от типа батареи
  • Факторы, влияющие на срок службы
  • Российские ученые на передовую…

Одним из главных критериев при покупке любого товара является его срок годности, ведь с течением времени любой прибор выходит из строя. Это правило действует и для солнечных батарей. Их стоимость на сегодняшний день достаточно велика, и от того как долго проработают батареи, можно будет судить, успеют они окупить себя или нет.

Из наших предыдущих статей вы уже знаете, что солнечная система энергообеспечения состоит из 4-х основных элементов: солнечных батарей, аккумулятора, инвертора и контроллера заряда/разряда. Срок службы у них всех различный. Самым «стойким» компонентом считаются СБ, но в любом случае все зависит от типа панели, производителя и многих других факторов.

Срок службы в зависимости от типа батареи

В зависимости от материала, на основе которого сделаны фотоэлементы, варьируется и срок годности панелей. Самым распространенным вариантом считаются кремниевые СБ, но и здесь нет определенной цифры. Для солнечных батарей из поликристаллического кремния срок эксплуатации составляет около 20 лет и более, из монокристаллического – от 30 лет и более, а вот батареи, изготовленные на основе аморфного кремния, проживут не более 10 лет.

Но это еще не все подводные камни. Мало кто задумывается, что с течением времени мощность модулей постепенно снижается. Аморфные панели уже за первые два года эксплуатации потеряют от 10 до 40% первоначальной мощности, для кристаллических батарей этот показатель значительно меньше – 10% за 25 лет. Большинство производителей дают гарантию на свою продукцию 10-25 лет. Получается, что при правильной эксплуатации минимальный срок годности солнечных панелей составит не менее четверти века. Согласитесь, не каждый прибор может похвастаться такими показателями. И что немаловажно, все эти цифры были получены не в лабораторных условиях, а в результате тестирования СБ, установленных еще в 70-80-х годах.

Факторы, влияющие на срок службы

Просчитать срок жизни солнечных батарей с точностью до года невозможно. Существует немало факторов, которые влияют на рассматриваемый показатель. Резкие перепады температур, чрезмерный нагрев солнечных батарей – все это может сократить срок их жизни на несколько лет. Причем сами фотоэлементы практически вечны, разрушаются другие составные части панелей:

  • Задняя поверхность модуля.
  • Пленка, применяемая для герметизации.
  • EVA прослойка между фотоэлементами и стеклом.

Под действием ультрафиолетового излучения происходит разрушение слоя герметика, который применяется для защиты элементов и электрических соединений от влаги. Этот процесс приводит к уменьшению эластичности фотоэлементов и как следствие к механическим повреждениям. Замутнение EVA прослойки становится причиной снижения эффективности работы солнечных батарей, так как меньшее количество света попадает на фотоэлементы. Если Вы планируете изготовить СБ своими руками, помните, что герметик увеличивает срок жизни панели. Покрыв модули обычным силиконом, Вы сделаете их более прочными, это позволит панелям выдерживать резкие перепады температур и другие вредные внешние воздействия.

Не всегда стоимость является объективным критерием качества, но игнорировать ее тоже не стоит. Приобретая дешевые китайские панели, Вы должны быть готовы к тому, что срок их годности будет значительно меньше, чем у батарей, изготовленных на зарекомендовавших себя заводах. Даже небольшие зазоры в раме или неаккуратно спаянные элементы должны восприниматься Вами как весомый аргумент в пользу отказа от подобных модулей.

Российские ученые на передовую…

Солнечная энергетика в России развивается очень медленно, но это не мешает нашим ученым делать инновационные открытия в этой сфере. На этот раз отличились красноярские ученые, которые представили СБ, срок службы которых достигает 100 лет. Как Вы понимаете это в 3 – 4 раза больше, чем у существующих аналогов. Разработанные модули получили вполне логичное название «ВЕК».

И что самое интересное, предложенная ими технология и в вопросе финансовых затрат намного выгоднее. Получается, что красноярские СБ не только проживут дольше, но и обойдутся дешевле. Одни только плюсы. Разработанная технология была удостоена награды «За успешное продвижение инноваций в солнечной энергетике» на конкурсе, который прошел в Москве.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Подробнее о работе солнечных панелей:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: