Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Выгодна ли установка солнечных панелей

Где чаще всего используются солнечные батареи

Сфера применения солнечных батарей огромна. Уже сейчас их с успехом используют для электроснабжения частных и многоквартирных домов, хозяйств, в том числе для освещения и обогрева теплиц, построек, освещения придомовой территории, питания приборов.

Чаще всего про автономное электроснабжение задумываются в следующих случаях:

  • Если местность не электрифицирована, солнечные панели для частного дома обойдутся намного дешевле, чем использование жидкотопливных генераторов.
  • В сельской местности нередко отключают электричество, и люди буквально остаются без света. Включив автономное электроснабжение, можно жить в привычном комфорте длительное время, тем более, что в комплекте с солнечными панелями всегда идет аккумулятор.
  • В многоквартирных домах солнечные модули также применяются в качестве резервных, а также существуют проекты, предусматривающие использование солнечной энергии для горячего водоснабжения.

Выбор кабеля и его соединение

Кабели для солнечных батарей тоже следует применять не первые попавшиеся. Дело в том, что они подвергаются круглосуточному атмосферному воздействию, поэтому должны быть устойчивы к жаре и морозу, дождю и снегу, к кислотам, щелочам и маслам, которые содержатся в атмосфере больших городов. Кроме этого, они должны соответствовать мощности солнечных батарей. Обычно используют кабели сечением 4-6 квадратных миллиметра, но если гелиосистема мощная, то следует произвести расчёт выходных кабелей, чтобы они выдерживали суммарный ток и напряжение всей системы. Изоляция на кабеле должна быть двойная, а провод многожильный. Если используется несколько солнечных панелей, то общие кабели должны выдерживать суммарный ток всей системы. Медный провод должен быть многожильный и луженый.

Кабели соединяются при помощи специальных разъемов-коннекторов. Для солнечных систем разработан стандарт коннекторов МС-4. Он рассчитан на кабели диаметром 4-6 мм, и выпускается, как многие электротехнические соединители, в двух вариантах – «папа» и «мама».

Коннекторы стандарта МС-4 имеют герметичный корпус внутренний силиконовый сальник и медные луженые контакты. Они рассчитаны на напряжение 1 килоВольт, ток порядка 25 Ампер и выдерживают атмосферные воздействия. Для параллельного подключения разработаны готовые специальные коннекторы.

Преимущества и недостатки солнечной энергетики

Плюсы:

  • На стадии использования — экологичность (почему с оговоркой: производство и утилизация такие же «грязные», как и любая другая электроника).
  • После первичных вложений, полученная электроэнергия условно бесплатная (требуются некоторые средства на обслуживание по истечении срока эксплуатации).
  • Возможна полная автономия: вы можете организовать энергоснабжение в местах, где даже не планируется централизованная подача электроэнергии.
  • Вы не зависите от тарифной политики энергетических компаний.
  • При выполнении определенных нормативов, можно «продавать» избыток электроэнергии в городские сети.

Минусы:

  • Относительная дороговизна оборудования (как видно на примерах использования, это не всегда является проблемой).
  • Зависимость от погодных условий (в регионах, где солнечных дней немного, использование затруднено).
  • Оборудование нуждается в периодическом обновлении — присутствует естественный износ.

Получится ли сэкономить электроэнергию

Солнечная батарея, поставленная на крышу дома, обойдется владельцу в крупную денежную сумму. Вопрос о том, удастся ли сэкономить электроэнергию, возникает у людей сразу же после того, как они узнают приблизительные расценки на полноценную и качественную гелиосистему.

Можно предположить, что гелиосистема в 5 кВт обеспечивает электроэнергией и теплом частный дом, который находится в средних широтах. Она генерирует 4500 кВт в час энергии в течение 12 месяцев. Этого будет достаточно для обычной семьи в 3-4 человека.

С начала 2019 года стоимость одного киловатта возросла до 6 рублей. Исходя из этих расчетов, экономия электроэнергии в год составит приблизительно 15-20000 рублей. Полностью возместить расходы, потраченные на гелиосистему, удастся спустя 10-12 лет.

Технические характеристики

Основным элементом каждой солнечной батареи является фотоэлектрический преобразователь.

В массовом производстве используется три типа элементов из кремния.

  • Монокристаллические – искусственно выращенные кремниевые кристаллы нарезаются на тонкие пластины. В основу модуля входит очищенный чистый кремний. Поверхность больше похожа на пчелиные соты или небольшие ячейки, которые соединяются между собой в единую структуру. Готовые маленькие пластинки соединяются между собой сеткой из электроводов. В данном случае процесс производства более трудоемкий и энергозатратный, что отражается на конечной стоимости солнечной батареи. Но монокристаллические элементы обладают большей производительностью, а средний КПД составляет около 24%. Срок службы монокристаллических батарей больше, они прослужат в среднем около 30 лет.
  • Поликристаллические – в основе кремниевый расплав. Такие модули считаются оптимальным решением для жилого частного дачного дома. Несколько кристаллов из кремния объединяются в один фотоэлемент. Поверхность поликристаллической солнечной батареи имеет неоднородную поверхность, из-за чего хуже поглощает свет. И КПД, соответственно, ниже, находится в пределах 20%. Срок службы поликристаллической панели составляет 20-25 лет. Они имеют характерное отличие – темно-синий цвет покрытия. Такие модули дешевле аналогов, что позволяет окупить всю систему примерно за 3 года.
  • Тонкопленочные – имеют гибкую подложку, что позволяет монтировать батарею на любую поверхность с углами и изгибами. Тонкий слой полупроводников наносится методом напыления на поверхность батареи. Такие системы имеют очевидный недостаток – маленький КПД. Производительность в среднем составляет около 10%. То есть для обеспечения энергией дома потребуется в два раза больше тонкопленочных батарей, чем поликристаллических. И срок службы таких панелей меньше других аналогов – в среднем ресурс работы составляет около 20 лет.



Идеально, если солнечные батареи могут полностью о

Идеально, если солнечные батареи могут полностью обеспечить дом электроэнергией. Но довольно часто энергия Солнца используется для горячего водоснабжения или же для отопления. Но чтобы выполнить любую из этих целей, необходимо высчитать реальную мощность на квадратный метр и необходимое количество модулей. Мощность солнечного модуля зависит от количества солнечных лучей, которые попадают на поверхность батареи. Чтобы правильно сделать выбор, также следует изучить принцип действия домашней мини-электростанции.

Выбор места и способа установки

Оптимальная генерация электрического тока обеспечивается при условии попадания достаточного количества солнечного света на поверхность панели, поэтому близлежащие постройки и деревья не должны ее затенять. То же касается и способа размещения их друг относительно друга – верхние или боковые панели не должны закрывать собой соседние. Оптимальная выработка электроэнергии достигается при перпендикулярном попадании лучей на фотоэлектрический преобразователь, что тоже должно учитываться при выборе места.

Наиболее часто для установки солнечных батарей используются:

  • Крыши зданий – в зависимости от угла наклона, солнечные батареи могут располагаться как непосредственно на кровле, так и на специальной конструкции. Но далеко не каждый угол наклона подойдет для получения электричества, оптимальным считается от 0° до 40°.
    Рис. 5: солнечная батарея на крыше здания
    Рис. 5: солнечная батарея на крыше здания
  • Отдельно стоящие опоры – подходят для дома с приусадебным участком, на котором есть место под дополнительную конструкцию.
    Рис. 6: отдельно стоящие солнечные батареи
    Рис. 6: отдельно стоящие солнечные батареи
  • Стены – несмотря на горизонтальное положение, панель крепиться к наклонному каркасу.
    Рис. 7: солнечная батарея на стенах зданий
    Рис. 7: солнечная батарея на стенах зданий
  • Лоджия или балкон – для покрытия фотоэлементами подходят как стены, так и крыша.
    Рис. 8: солнечная батарея на балконе
    Рис. 8: солнечная батарея на балконе

Помимо открытого пространства, не забывайте, что выбранная конструкция должна выдерживать и вес солнечной батареи. Это особенно актуально для строящихся или модернизируемых зданий, дабы та же крыша не провалилась под весом домашней электростанции, солнечного коллектора и прочего крышевого оборудования. По отношению к сторонам света ее устанавливают с юга. Расположенные на земле, обязательно приподымаются над поверхностью грунта не менее чем на полметра.

Заметьте, скопление на солнечном модуле пыли, снега, листьев, продуктов жизнедеятельности животных и насекомых существенно снижает эффективность их работы. Поэтому место установки должно предусматривать возможность ухода и периодического технического обслуживания.

Этапы монтажа

Если вы решили поставить гелиосистему на крышу дома, вначале нужно установить на поверхность металлопрофиль, а потом прикрепить к нему фотоэлементы с помощью 6-8-миллиметровых болтов. При проведении монтажа нужно следить за тем, чтобы все части системы были прочно прикреплены друг к другу.

После того как монтаж солнечных батарей будет заве

После того как монтаж солнечных батарей будет завершен, обязательно проверьте систему на прочность: она должна быть абсолютно неподвижной. Малейшая подвижность в результате огрехов при сборке может обернуться тем, что панели будут снесены порывом ветра.

Правильная установка солнечных батарей на крыше не только сэкономит место на участке рядом с домом, но и придаст поверхности привлекательный вид. При солнечном свете панели всегда будут красиво блестеть, а если за ними регулярно ухаживать, их можно будет поначалу принять за необычный элемент декора.

Штанги, на которые ставят элементы на земле, называются наземными фермами. Они продаются в разобранном состоянии и их легко доставить в нужное место. Как и при предыдущем варианте монтажа, вам будут нужны болты от 6 до 8 см, а также несколько ключей.

Собрать ферму можно самостоятельно, как простой конструктор. Как правило, в комплектацию фермы всегда входит схема ее сборки. Главное — заранее выбрать место, куда вы будете ставить каркас, чтобы к системе можно было подойти с нескольких сторон. После установки фермы останется только прикрепить к ней фотоэлементы.

Есть еще один нюанс, связанный с тем, как установить солнечные батареи на крышу. Между ее поверхностью и панелями обязательно должно остаться расстояние, для свободной циркуляции воздуха. Если его не будет, возникнут проблемы с теплоотведением, что в короткое время спровоцирует серьезную поломку всей гелиосистемы.

Другое дело, когда крыша дома уже покрыта шифером либо ондулином. Эти материалы имеют волнистую поверхность, которая сама по себе обеспечивает необходимые воздушные зазоры.

Мощность и выработка сетевых солнечных электростанций

Сетевая солнечная электростанция предназначена исключительно для питания объектов, подключенных к централизованной сети, так как в ее составе нет аккумуляторных батарей. В состав комплекта входит

  • Фотоэлектрические модули (ФЭМ) Хевел
  • Инвертор
  • Сопутствующее оборудование (MC4 коннекторы, распределительный щит, силовой и солнечный кабель, опорные конструкции)

Сетевые комплектыСетевая СЭС комплект «Минимальный»Сетевая СЭС комплект «Базовый»Сетевая СЭС комплект «Стандарт»Сетевая СЭС комплект «Расширенный»

Номинальная мощность СЭС, кВт3,55,29,915
Стоимость сетевой электростанции (с учетом доставки и монтажа на объекте), руб. *326 580477 846892 2341 266 346
Вырабатываемая энергия сетевой СЭС (расчетные данные для Москвы и МО) в год, кВт*ч3 5905 33010 15015 300
Расчетная экономия владельца сетевой СЭС в год, руб. **20 57030 54058 16087 670
Расчетная экономия владельца сетевой СЭС в руб. за 25 лет **720 0001 100 0002 150 0003 300 000

* Не является офертой. Актуальную цену уточняйте на сайте mes-elektrik.ru ** Исходные расчетные данные: Московская область, тариф на электроэнергию для физических лиц – 5,73 руб. за кВт*ч

Выбор солнечной батареи

  • С поликристаллическим модулем – отличаются стабильными показателями генерации, не зависимо от интенсивности солнечных лучей. Также солнечные батареи на основе поликристаллического кремния отличаются сравнительно небольшим КПД – от 9 до 18%, в зависимости от производителя. Со временем КПД не снижается, но к недостаткам поликристаллических элементов следует отнести сравнительно небольшой срок службы – порядка 10 лет.
  • С монокристаллическим модулем – такие панели неравномерно вырабатывают электричество в солнечную и пасмурную погоду, теряют мощность со временем эксплуатации. Но КПД автономного электроснабжения на основе монокристаллического кремния находится в пределах от 12 до 25%. А срок службы монокристаллических панелей составляет порядка 25 лет.
    Рис. 3. поликристаллический и монокристаллический
    Рис. 3. поликристаллический и монокристаллический модуль
  • С аморфными кристаллами – используются в гибких пластинах, отличаются довольно низким КПД – порядка 6%. Максимальная мощность, заявляемая производителем, значительно снижается со временем эксплуатации и может упасть на 20 – 40%. Срок службы довольно низкий – не более 5 лет.
    Рис. 4: аморфный модуль
    Рис. 4: аморфный модуль

Примерные цены на монтаж у специалистов

Указать точную стоимость сложно, так как она сильно отличается в разных регионах. Для начала надо разобрать, от чего зависит цена:

  1. Место установки. Чем сложнее кровля, тем больше подготовительных работ потребуется и тем больше попросят за работу.
  2. Сложность несущей конструкции. Каркас может быть простым, а может потребовать усиления кровли или использования дополнительных элементов.
  3. Дополнительные работы. Если делается система под ключ, то стоить это будет дороже. Чтобы удешевить, многие выполняют часть работ своими руками.

Многие компании при покупке у них комплекта солнечных батарей и комплектующих дают скидку на монтаж.

Специалисты сдают уже работающую систему, что очен
Специалисты сдают уже работающую систему, что очень удобно.

Если разбираться со средней ценой, то установить солнечные батареи возьмутся примерно за 5000 за каждый элемент с подключением. Это минимальная цена, в больших городах она может быть намного выше.

Как установить солнечную батарею, в зависимости от ее типа

Можно заключить договор со специализированной компанией, лучший вариант в этом случае — приобретение электростанции «под ключ». Поставщик несет полную ответственность за сам комплект, и возможные огрехи при установке. Вы разрываете порочный круг, когда при неисправности продавец оборудования отсылает к установщику, заявляя, что батарея подключена неправильно, а монтажники сетуют на низкое качество комплекта.

Однако в этом случае стоимость возрастает практически вдвое: за высотные работы на крыше приходится платить.

Как установить солнечные батареи правильно и недорого? Своими руками, с соблюдением элементарной технологии.

  • Монтаж моно- и поликристаллических панелей производится по одной системе. Это готовые модули в плоском корпусе, которые монтируются на стандартные крепежные элементы.
  • Для установки гибких аморфных элементов особого оборудования не требуется: их можно крепить непосредственно на ограждающие конструкции зданий, или на закрепленные плоские панели типа фанеры или ОСП.

Способы установки

Установка солнечных панелей может быть проведена несколькими методами:

  • на наклонную крышу, с углом кровельного ската не больше 40 градусов. В данной ситуации понадобится прочная несущая конструкция. Ее изготавливают из металлического профиля. При угле наклона больше 30 градусов можно обойтись без кронштейнов;
  • на плоскости. В данном случае вам не обойтись без металлического каркаса. Он имеет наклонную плоскость, которая специально предназначена для того, чтобы прикреплять солнечные панели на крышу под определенным углом наклона;
  • на стену. Такой метод можно встретить нечасто, но он удобен в том случае, когда нет других вариантов. Здесь тоже понадобится каркас из металла, к которому и будут крепиться модули. Установить солнечную батарею на стену нужно будет с наклоном;
  • на землю. При монтаже применяется специальная опора (или штанга). Установка гелиосистем на земле практикуется в тех районах, где постоянно наблюдаются сильные снегопады. Такой способ обеспечивает легкий доступ к панелям во время чистки (не нужно залезать на крышу);
  • на лоджию или балкон. Если лоджия, где используются солнечные батареи, имеет крышу, их можно установить наверху. Также допускается монтаж нескольких элементов на внешней стороне балкона.

Расчет необходимой мощности солнечных панелей

Первое, что требуется узнать – это среднее энергопотребление в доме за месяц. Помогут платежки за электроэнергию. Исходя из этого, определять, какой процент из общего количества киловатт можно заместить за счет альтернативной энергии.

Для расчета возьмем следующие исходные данные:

  • Энергопотребление в месяц 300 кВт/час.
  • Батарея мощностью 1 кВт выдает за год 1300 кВт/час. Это около 110 кВт/час в месяц.
  • Одна батарея: мощность 250 Вт.

Летом панель выдаст свою номинальную мощность за 6 часов, при условии, что погода солнечная. Для полной компенсации потребуется установка 12 панелей по 250 Вт каждая. Если не получиться приобрести весь комплект, стоит установить хотя бы несколько.

Важно! Использование такой системы возможно для подачи энергии во все бытовые приборы. Часто монтируют для загородных домов.

Количество устанавливаемых панелей зависит от потр
Количество устанавливаемых панелей зависит от потребностей дома
к содержанию ↑

Виды солнечных батарей

Важно: речь пойдет именно о панелях, вырабатывающих электроэнергию. Солнечными батареями еще называют водонагревательные элементы, работающими от солнечного тепла. Это совершенно разные технологии, хотя панели выглядят похоже.

В каких субъектах РФ целесообразно устанавливать солнечные панели

В некоторых регионах использовать солнечные панели выгоднее, чем тратиться на электроэнергию. Самая очевидная разница получается в Нижегородской области: там за киловатт-час физическому лицу придется заплатить примерно 7 Р, а то же количество энергии, выработанное солнечными панелями, будет стоить 4,7 Р. Всего в России 33 региона, где солнечная энергия может принести выгоду в деньгах.

С юрлицами все намного проще: в России есть всего один регион, где тариф для них ниже, чем стоимость энергии с солнечных панелей, — Иркутская область.

Важно помнить, что итоговую оценку целесообразности надо проводить на конкретных объектах. В одном и том же субъекте РФ есть тарифы для населения с газовыми плитами и с электрическими — и они сильно разнятся. Это существенно повлияет на результат.

Выбор предохранителя

Кроме вышеперечисленных элементов в солнечных системах обязательно используются предохранители, как во многих электроприборах.

Защита предусмотрена как по постоянному току (DC), так и по переменному (AC).

Рассматривать подробные электрические схемы соедин

Рассматривать подробные электрические схемы соединения не имеет особого смысла, поскольку для каждой гелиосистемы потребуется подобрать индивидуальный набор элементов и оптимизировать электросхему. А поскольку все элементы рекомендуется приобретать у одного изготовителя для их лучшей совместимости, то это вообще излишне, поскольку специалисты на фирме подберут комплект оборудования и коммутационные элементы в соответствии с вашими условиями и возможностями, а также дадут подробную схему подключения и рекомендации.

установка солнечных панелейи генерации энергииисто