Солнечная батарея на балконе, опыт использования

Устройство батарей

Схема устройства, улавливающего солнечную энергию
Используя такие приборы в квартире, необходимо помнить, что они должны по габаритам быть маленькими, но мощными. Это сделать не легко, так как мощность батареи напрямую зависит от ее размеров. Но для комфортного и практичного использования надо искать компромисс.

Батареи содержат такие элементы, как:

• прибор для накопления энергии;
• батарея с фотоэлементами;
• устройство для преобразования энергии;
• система модульного управления.

Единственным обязательным правилом при установке является наличие отопительной системы либо утеплительного слоя, который будет проходить по всему периметру.

Система очень чувствительна к понижению температуры, поэтому зимой может работать со значительными потерями подаваемой энергии.

Крепление батареи

Располагать систему следует так, чтобы она эффективно выполняла поставленные задачи, но в то же самое время не заполняла незначительную площадь.

Самый большой элемент в этой системе – это аккумулятор. Для экономии места его можно расположить под потолком, зафиксировав на стенке. Панель батареи, превращающей солнечную энергию в электрическую, можно прикрепить непосредственно на раме остекления. Таким образом, можно защитить балкон от УФ лучей, так как она не светопрозрачная, и может спокойно выполнить функцию тонированного стекла.

Преимущества и недостатки использования солнечных батарей на балконе

Солнечная батарея на балкон может в среднем произвести более 2500 Вт, в зависимости от площади батареи, ее эффективности, а также времени года и погоде. Светильник в кладовке или на улице, радиоприемник или небольшая бытовая техника, ноутбук или телефон – это лишь неполный перечень того, чью нормальную работу может обеспечивать небольшие солнечные батареи. На сегодняшний день пользуются популярностью садовые светильники для частных домовладений, однако, использование солнечных батарей во многоэтажных домах стало также не менее популярным.

Установка солнечных батарей не требует дополнительных согласований или разрешений органов или учреждений, которые эксплуатируют жилое здание. Основным из условий беспрепятственного использования такой инновационной системы, как солнечная батарея на балконе, является отсутствие дискомфорта соседей и обеспечение безопасности лиц и материальных ценностей, которые находятся или расположены в непосредственной близости от жилого дома.

Многие производители и пользователи декларируют множество преимуществ использования энергии солнца, благодаря которым спрос на подобные технологии растет с каждым годом. К таковым следует отнести:

• Экономия затрат на электроснабжение жилого помещения (при этом можно освещать квартиру, подъезд или установить светильник, который может освещать весь двор);
• Экологически чистая технология генерации электроэнергии;
• Долгий срок службы;
• Установка солнечной батареи может быть осуществлена своими руками;
• Солнечная батарея на балконе является альтернативным источником энергии, пусть и неполноценным, на случай отключения основного электроснабжения;
• Солнечная батарея на балкон легко монтируется и не требует дополнительных затрат на периодическое обслуживание.

Несмотря на многие преимущества, подобные системы имеют и ряд недостатков, которые, однако, не влияют на техническую и рациональную привлекательность подобной технологии. К «минусам» использования солнечных батарей на балконе или лоджии можно отнести:

• Массивные аккумуляторы, в которых накапливается энергия. Их размещение на балконе существенно уменьшает полезную площадь этого помещения;
• Высокая стоимость готового оборудования. В данном случае можно значительно сэкономить на сборке системы своими руками, однако, составляющие компоненты и детали также отличаются высокой стоимостью;
• Солнечная батарея на балконе квартиры эффективна и полезна лишь в светлое время суток при ясной погоде.

Особенность работы

Солнечная батарея состоит из набора множества фотоэлементов, соединенных между собой. Из них формируется панель. Фотоэлементы способны создавать энергию под действием УФ лучей, что позволяет ей быть дешевой. Количество отдаваемой энергии полностью зависит от материала, из которого изготовлена панель, и ее размера. На выходе появляется постоянный ток, который подается в инвертор и преобразовывается в переменный ток. Именно такой ток используется в быту.

Производительность самой батареи зависит от:

• сезонности;
• периода суток;
• погодных условий.

Аккумулятор применяется для того, чтобы энергию накапливать в достаточном количестве, которую потом он отдает в темное время суток, когда батарея не может выполнить свои прямые задачи.

Положительные и отрицательные характеристики

Плюсы солнечных батарей очевидны, к ним можно отнести:

• долговечность (срок службы до 25 лет);
• экологичность;
• дешевая энергия;
• надежность всех составляющих (выходят из строя в крайних случаях);
• простота в уходе (следует периодически удалять пыль и незначительные загрязнения).

Недостатками этой системы могут являться:

• низкая энергетическая эффективность;
• выработка недостаточного количества тока для нагревания воды и работы других мощных бытовых приборов. Подробный обзор солнечных панелей смотрите в этом видео:

При правильном проектировании такие солнечные системы могут обеспечивать высотные дома и прилегающую территорию достаточным питанием системы связи, освещения и безопасности.

Материалы для фотоэлементов

Самыми распространенными являются:

1. Поликристаллы кремния – этот элемент сочетает в себе прекрасные характеристики в эксплуатации и доступную цену. Они легко монтируются. Их особенностью является особая синяя поверхность, благодаря которой они легко распознаются.
2. Монокристаллы кремния – это более способные по производительности элементы, однако их стоимость гораздо выше других. Форма у них схожа со многоугольником, что является недостатком, так как из-за этого другие кристаллы тяжело присоединить впритык друг к дружке. По этой причине поверхность получается не сплошной, уменьшается полезная площадь.
3. Кремний амфорный – это менее эффективный материал по сравнению с другими представителями, но и самый дешевый. Применяется он тогда, когда не нужна большая мощность батареи или поставлена цель экономии.
4. Теллурид кадмия – элемент, который имеет толщину 0,5 мм, наносится он на стекло, выглядит, как затемненная пленка.
5. CIGS – это полупроводник, изготавливаемый в виде пленочного материала, однако его КПД имеет достаточно высокие показатели.

Выбор большой, но для того чтобы солнечные батареи на балконе были эффективными, необходимо подбирать самый оптимальный вариант. Они имеют разницу в выработке. К примеру, 1 м2 панели, которая изготовлена из кремния, состоящего из большого количества кристаллов, дает до 125 Вт, а система из амфорного кремния только 50 Вт.

Солнечные панели на балконе и лоджии: особенности, отзывы

Об автономности своего жилья задумываются отнюдь не только владельцы частных домов. Эта тема актуальна и для собственников квартир. И если собственной скважиной обзавестись они не могут, то об установке солнечной панели на балконе или лоджии многоэтажки портал RMNT готов вам рассказать.

Портал Rmnt.ru подробно рассказывал о разновидностях, правилах выбора и преимуществах солнечных панелей для частных домов. Касаться разновидностей больше не будем, отметив только, что для установки на лоджиях и балконах сейчас чаще всего применяются поликристаллические панели, способные работать даже в пасмурные дни.

Это логичный выбор, ведь в отличие от батарей, установленных на кровле частного дома или на участке, строго на юг, у владельцев выбор места размещения намного меньше. Конечно, идеально, если балкон или лоджия выходят на южную сторону дома. Можно поставить солнечную панель на балконе, выходящем на восток или запад, но следует быть готовым к существенному падению КПД.

Читайте также:  Сравнения и расчеты теплопроводности

Помимо отсутствия возможности выбрать сторону света для установки солнечной панели, перед владельцем квартиры встаёт проблема нехватки места. Посчитайте сами — одна солнечная панель мощностью 50 Вт имеет размеры 540х620х30 миллиметров. Сколько их можно установить непосредственно на стандартном балконе или за ним? Максимум четыре, свидетельствует опыт пользователей. На длинной лоджии, конечно, количество панелей можно увеличить.

Где устанавливать? Есть несколько вариантов:

• За балконом, под окнами или просто за парапетом, если балкон не остеклён. Нужно суметь обеспечить небольшой наклон вверх, чтобы «ловить» как можно больше солнечных лучей.
• На крыше балкона, если у вас последний этаж. В остальных случаях и для лоджий данный вариант не подходит.
• На окна с внешней стороны.
• На окна или стены с внутренней стороны. В этом случае панель оказывается защищена от ветра, дождя и снега, но, согласно отзывам владельцев, попробовавших такой метод установки, КПД солнечной батареи за стеклом будет меньше! Как отметил один из владельцев солнечных панелей на балконе, непосредственно на улице один модуль в солнечный день показывал выходной ток 5,7 А, а второй в это же время за стеклом — всего 3 А.

Кроме того, солнечная панель на окне, конечно же, будет скрывать окружающий пейзаж, в комнате будет темнее.

Важно! Для установки на стекло следует выбирать специальные гибкие модули. Они, кстати, не так заметны с улицы и полупрозрачны.

Важно! Зимой, когда температура меньше +5 градусов, КПД аккумуляторов существенно падает. По словам экспертов, хранить их на открытом балконе зимой категорически нельзя! Придётся заносить аккумулятор в дом и думать, как провести к нему провода с неутеплённого балкона.

Кроме самих солнечных модулей владельцам квартир потребуется контроллер заряда, аккумулятор (чтобы пользоваться солнечной энергией и в тёмное время суток), а также синусоидальный инвертор (Grid-tie инвертор). Цена вопроса будет разной. Причём сама солнечная панель может обойтись, например, в 5 тысяч рублей, а аккумулятор плюс контроллер и инвертор могут стоит уже до 50 тысяч рублей. В итоге, согласно отзывам пользователей, весь комплект из одного солнечного модуля и остального оборудования может обойтись в сумму минимум 70 тысяч рублей.

Важно! Пользователи советуют при установке солнечных панелей в рамах за окном на верхних этажах учитывать возможность сильных порывов ветра. Пусть сам модуль весит немного, но крепить его следует основательно!

Советуем вам покупать готовые комплекты, предназначенные именно для установки в квартирах. Такие балконные солнечные панели продаются со встроенным микроинвертором, преобразующим постоянный ток в переменный. В итоге не нужно будет ничего менять в системе энергоснабжения квартиры. Специальный модуль вставляется в розетку и ток распределяется по всей системе.

В Евросоюзе в 2020 году должен заработать технический стандарт DIN VDE 0100–551–1. Его полное название звучит как «Низковольтное оборудование для производства электроэнергии — Подключение оборудования для генерации электроэнергии для параллельной работы с другими источниками энергии, включая общественную сеть распределения электроэнергии». Удивительно, но до сих пор лишь в отдельных европейских странах владельцам квартир в многоэтажных домах было разрешено легально пользоваться солнечными панелями, подключёнными к общей сети. Новый стандарт должен изменить ситуацию.

Согласно его нормам, будут действовать ограничения:

• Пиковая мощность солнечных модулей не должна превышать 600 Вт. Впрочем, на обычном балконе больше и не установишь.
• Устанавливается максимальный лимит силы тока. Например, в Швейцарии данный показатель не должен превышать 2,6 А.
• Владельцы квартир, которые устанавливают солнечные панели, обязаны сменить электрический счётчик на специальный, оборудованный блокиратором. Связано это с тем, что в солнечный день модули могут вырабатывать электричества больше, чем потребили жильцы квартиры. В таком случае излишки электроэнергии поступают в общую электросеть, а счётчик начнёт крутиться в обратном направлении, уменьшая показатели потребления. В целом это справедливо, но чиновники решили, что неправильно. Рассматривается вопрос, что за установку счётчиков с блокираторами будут отвечать компании-поставщики электроэнергии.
• У системы должна быть функция защитного отключения.

Как быстро окупаются солнечные панели на балконе и лоджии? Нам удалось найти примеры подсчётов только для Германии. В условиях этой страны, когда комплект мощностью 300 Вт обходится примерно в 450 евро, а цена одного кВт·ч составляет 0,29 евро, покупка солнечных модулей со всеми комплектующими окупается в течение четырёх лет.

Крепление солнечной батареи

Перед началом монтажа батареи следует взвесить все положительные и отрицательные свойства каждого из представителей данной области. О монтаже батарей в частном доме смотрите в этом видео:

Необходимо помнить, что помещение должно быть качественно утеплено и на нем должна поддерживаться постоянная температура, указанная в рекомендации.

Сборка системы несложная, ее можно выполнить самостоятельно без помощи специалистов. Солнечные батареи на балконе располагаются, таким образом, что не мешают нахождению других полезных предметов.

Поскольку они нуждаются в периодическом очищении, следует располагать элементы в удобном и досягаемом месте. Фотоэлементы максимально генерируют тогда, когда на них попадают солнечные лучи по углом 90°. Так как солнце постоянно меняет свое расположение панели должны иметь возможность поворачиваться, как минимум на 12°, образующих оптимальный угол отклонения солнца в летнее время.

Набор инструментов

Фотоэлемент в виде пленки — CIGS
Для монтажа необходимо иметь такие материалы:

• стекло, имеющее параметры: 700х1050х4 мм;
• набор фотоэлементов – 48 шт.;
• уголок из алюминия 20х20 мм;
• прибор для спайки;
• шины для пайки;
• смесь для удаления оксидов;
• олово;
• монтажный герметик;
• мультиметр.

Этапы выполнение работ

Последовательность работ по сборке:

1. Выполнение корпуса. Его размеры должны быть больше, чем стекло на несколько сантиметров. Состоит он из уголков, качественно сваренных между собой. Образовавшиеся зазоры между соединениями необходимо закрыть герметиком. Это в свою очередь повысит прочность изготовленной конструкции.
2. Припаивание фотоэлементов. Работать с ними следует крайне аккуратно, так как они хрупкие, да и по стоимости дорогие. Последние элементы припаиваются непосредственно к шинам.
3. Подготовка стекла. Этот элемент надо обработать специальным обезжиривающим средством.
4. Монтаж стекла. В приготовленной раме расположить стекло и зафиксировать его в правильном положении.
5. Крепление фотоэлементов. Их следует закрепить на поверхности стекла, таким образом, чтобы между ними оставались зазоры.
6. Проверка качества спайки. Если необходимо исправить недочеты, выполнить это можно нанесением герметика по стеклянной границе.
7. Обработка обратной стороны. Это можно сделать при помощи акрилового лака. Подробнее об установке солнечной батареи в 100 ватт смотрите в этом видео:

Солнечная батарея, не взирая на свои положительные свойства, является только вспомогательным источником подачи энергии. Так что не следует отказываться от постоянного электрического снабжения, которое подается централизовано. Однако для экономии бюджета можно избавиться от применения мощных электрических приборов и отдать предпочтение сберегающим.

Солнечные дома в российских регионах

Начнем, пожалуй, со столицы. В качестве экспериментальной площадки, на который был установлен комплект из четырех солнечных панелей, послужил дом №15, расположенный в Леонтьевском переулке. Причем эта идея была осуществлена уже 6 лет назад. На сегодняшний день это не единственный солнечный дом в Москве. Отличилась также и администрация Святошинского района, по инициативе которой 18 батарей было установлено на крышу дома по адресу Булгакова, 19. Генерируемая энергия расходуется на освещение лестничных площадок, чердаков, подъездов. По словам разработчика солнечного комплекса в Леонтьевском переулке, их система окупилась уже за 2 года.

В октябре нынешнего года в Красноярском крае сдали энергосберегающий дом, который отапливается за счет того, что на крыше дома установлен комплект коллекторов, нагревающий воду в котлах в подвале здания. Подобные системы реализованы также в Кемерово и Алтайском крае. Не остались в стороне и жители Екатеринбурга. По своей личной инициативе товарищество дома по адресу Родонитовая, 8 установило комплект коллекторов, который планируется использовать для обогрева квартир. Конечно, речь идет о дополнительном источнике теплоснабжения, но и это уже большой прорыв для россиян.

Наибольшее количество домов, освещение в которых реализовано с использованием СБ, встречается на Кавказе. В станице Ессентукской уже, по меньшей мере, 7 домов были отключены от центральной сети энергоснабжения благодаря установленным солнечным модулям, аккумуляторам и светодиодным лампам. Это позволяет ежемесячно экономить собственникам квартир до 2-х тысяч рублей. А в Новочеркасске в июле этого года сдали в эксплуатацию дом, снабжение горячей водой в котором также обеспечено СБ.

Железо

• 1. Солнечная панель
  Тут есть разные варианты, но на балконе основным ограничением является наличие свободного места. Для понимания порядка цен, батарея на 50Вт стоит примерно 5000руб и выглядит так:

Размеры панели в мм — 540x620x30, вес 4кг.

Балконы по размеру бывают разные, исходя из габаритов панелей, вполне без проблем можно поместить 2 или 4 штуки, больше уже не влезет. Для теста было куплено 2 панели по 50Вт. Такая батарея дает около 18В под нагрузкой или 24В без нее, значит при использовании 2х батарей нужно рассчитывать на суммарное напряжение до 50В (к примеру многие dc-dc преобразователи штатно работают до 30В). Можно соединить батареи и параллельно, но тогда потери из-за длины проводов будут чуть выше.

• 2. Контроллер

Здесь есть 2 варианта:

— Солнечные панели + контроллер + аккумулятор

Это классическая конструкция: контроллер заряжает аккумулятор когда есть солнце, пользователь когда ему надо, эту энергию использует.

Преимуществ у данной системы несколько:

Энергией можно пользоваться когда угодно, а не только когда светло, — возможность подключения инвертора и получения на выходе 220В, — как бонус, резервный источник в доме на случай отключения электричества.

Недостаток один: использование аккумулятора большой емкости в корне убивает экологичность идеи данного мероприятия. Число циклов заряда/разряда аккумуляторов ограничено, они не любят переразряд, к тому же и аккумуляторы и контроллеры довольно-таки дорогие. Цена контроллера составляет от 1000р за самую дешевую ШИМ-версию, до 10000-20000р за более дорогую (и эффективную) версию с поддержкой MPPT (что такое MPPT можно почитать ). Цена аккумулятора составляет от 5000р за обычный гелевый аккумулятор на 40-50А*ч, некоторые используют батареи LiFePo4, они разумеется дороже.

— Grid-tie инвертер

Эта технология наиболее перспективна на данный момент.

Суть в том, что конвертор преобразует и отдает энергию сразу в домашнюю электросеть. При этом потребляемая от общей сети энергия уменьшается, домовой электросчетчик фиксирует меньшие показания.

В идеале, если солнечные панели дают достаточно энергии для всех потребителей, значение на электросчетчике вообще не будет расти. А если потребление квартиры/дома меньше, чем выработка солнечных панелей, то счетчик будет фиксировать «экспорт» энергии, что должно учитываться компанией-поставщиком электричества. В России правда такая схема пока не работает — более того, большинство старых электросчетчиков считают энергию «по модулю», т.е. за отдаваемую энергию еще и придется платить. Вроде в 2020 году вопросы микрогенерации на законном уровне обещали начать решать. Но впрочем для панелей на балконе все это имеет лишь теоретический интерес — их выработка слишком мала.

Цена grid-tie инвертора составляет от 100$, в зависимости от мощности. Отдельно стоит отметить микроинветоры — они ставятся прямо на батарею, и отдают сразу сетевое напряжение, однако рекомендуемая мощность панелей составляет не менее 200Вт. Инвертор крепится прямо на задней стенке солнечной панели, это позволяет соединять их так:

Но для балкона это разумеется, неактуально.

Из чего состоит бытовая солнечная станция

Теперь немного познакомимся с тем, без чего получить электроэнергию для дома из гелиопанелей не получится.

1. Солнечная панель — выдает электричество под влиянием солнечного света. Тут надо понимать, что размеры панели могут быть разные. Но солнечная батарея на балконе категорически обязана вписываться в габариты лоджии:
   И иметь размеры 540×620×30 мм. Вес одной панели порядка четырех килограмм. Ценник для гелиопанели в 50 Вт начинается от 5000 рублей.Понятно, что балконы по размеру разные. Если принять в расчет указанные габариты, таких панелей можно разместить от 2 до 4-х штук.
2. Аккумулятор накапливает преобразованную солнечную энергию.
3. Контроллер — с его помощью постоянный ток от аккумулятора перестраивается в ток, который пойдет по цепи дальше.
4. Инвертор — нужен для преображения постоянного тока, поступающего с клемм аккумулятора, в переменный, иногда комбинируется с контроллером.

Какой комплект фотоэлектрической установки купить для частного дома

Развитие инженерной мысли привело к созданию трех основных категорий фотоэлектрических систем. Каждая из них имеет конструктивные и технологические особенности, отличается некоторыми нюансами функционирования.

• Солнечные батареи I категории — автономные

Главное отличие систем этой группы — отсутствие подключения к централизованной сети электроснабжения. Оборудование, подключенное к установке, получает прямое питание. Автономные системы снабжены аккумуляторными батареями, что позволяет иметь бесперебойное электроснабжение в период недостатка солнечного света.

• Солнечные батареи II категории — открытые

Данное оборудование подключаются к системе централизованного электроснабжения через инвертор. Аккумулятор не входит в комплект. Когда уровень потребляемой мощности становится выше вырабатываемой, фотоэлектрическая система отключается, переводя приборы на питание от основной электросети. В противоположной ситуации блокируется центральная электросеть. Это наиболее экономный и надежный вариант. Однако при полном отсутствии централизованного электропитания работа системы невозможна.

• Солнечные батареи III категории — комбинированные

Особенностью установки является поступление излишне выработанной электроэнергии в основную сеть. Солнечные батареи с такой комплектацией наиболее дорогостоящие.

Совет!

На случай одновременного отключения основного канала электроснабжения и дефицита солнечного света следует приобрести небольшой по объему электрогенератор. Этот шаг защитит от неожиданных перебоев в электроснабжении дома.

Стоимость солнечной электростанции для частных владений

Решившись переходить на экономный режим снабжения дома электричеством, важно учитывать цены не только на комплект, но также на его установку и обслуживание. Конкретную стоимость солнечных батарей назвать довольно трудно, так как на ее формирование оказывает влияние больше, чем один фактор.

На цену комплекта влияет:

• категория системы;
• мощность;
• качество;
• производитель.

Узнать приблизительную стоимость комплекта автономной электростанции для дома, поможет расчет на основании доступных данных. Известно, что для выработки 1 Вт мощности требуется затратить порядка 60 рублей. Нетрудно подсчитать затраты на приобретение комплекта, вырабатывающего 100-200 Вт мощности (достаточной для небольшого дома) — 6000-12000 руб. Стоит учесть, что этот расчет охватывает вниманием фотоэлектрическое оборудование самого низкого качества.

При выборе комплекта солнечных батарей для частного дома важно также учитывать гарантию бесперебойного обеспечения электроэнергией. Это особенно важно для поддержания стабильной работы установленных в доме систем отопления, наружного и внутреннего слежения, пожарной сигнализации и компьютерного обеспечения.

Цена неполного комплекта фотоэлектрической системы

Чтобы понять, насколько целесообразно в конкретном случае приобретение комплекта солнечных батарей для дома, нужно сделать следующее: соотнести стоимость единицы мощности, производимой централизованной электросетью с ценой на такой же объем мощности, преобразуемой из солнечного света. Проведение сравнения ныне действующих цен, показывает, что такое соотношение составляет 8-9 раз в пользу фотоэлектрического оборудования.

Выходящее напряжение солнечных батарей -12 В, 24 В и более. Характеристики элементов комплекта позволяют применять их отдельно, без подключения всего комплекта. Напомним, для получения 1 Вт необходимо затратить около 60 рублей на фотоэлектрическое оборудование. Для получения 1 Вт из солнечной энергии необходимо потратить около 60 рублей

Перейдем к конкретике локального использования. Например, если для освещения маленькой площади вам необходима лампочка на 25 Вт, рассчитанная на напряжение 12 В, для этой цели можно приобрести солнечную батарею с подходящими параметрами, которая обойдется приблизительно в 2000 рублей. К необъемной фотоэлектрической системе можно подключить маленький колодезный насос с параметрами — 200 Вт и 24 В. Основанная на нем система полива будет служить более 10 лет и обойдется около 12 000 руб.

Комплект солнечных батарей на дачу

Планируя использование фотоэлектрической системы на даче, важно учесть несколько нюансов:

• стабильность централизованной подачи электричества в районе;
• риск возникновения кражи в период отсутствия на даче;
• необходимая мощность электрификации.

Чаще всего на даче устанавливают комплект солнечных батарей I категории, то есть автономного типа. Автономное электроснабжение для здания с малым энергопотреблением финансово выгодно. В некоторых случаях используют мобильный комплект.

Интересно! По данным, полученным путем анализа, выявлено, что выгодным является использование фотоэлектрических установок для дачного дома с площадью до 300 м².

Cистема солнечного автономного отопления для дома

На солнечной энергии построена работа не только фотоэлектрических систем, но и коллекторов для отопления и подогрева воды. При использовании качественной установки можно сэкономить свыше 30 % средств, уходящих на эти нужды.

Солнечный коллектор представляет собой панель толщиной 10 см с площадью 1 × 2 м. Разновидности в пределах указанных габаритов разнятся между собой коэффициентом потери тепла, который отражает количество тепловой энергии, передаваемой жидкому теплоносителю. Для одной современной панели солнечного коллектора эта величина составляет 1,2-5 Вт/м² × °К.

Стоимость отопительной системы на солнечной энергии

Важно понимать, что когда речь идет о цене солнечной теплостанции для дома, обычно подразумевается приобретение полного комплекта. В него входит насос, бак, аккумулятор и другие составляющие. За такой набор в среднем нужно отдать от 100 до 170 тыс. рублей. Стоит отметить, что при покупке системы отечественных производителей можно сэкономить порядка 50-60 тыс. рублей.

Если рассмотреть стоимость отдельно взятой панели солнечного коллектора, то за 1 м² при коэффициенте потери тепла 2,7 придется отдать 18-20 000 рублей. Отечественный аналог обойдется в среднем на 15 % дешевле, китайский — на 40 %.

Важно! Стоимость горячей воды можно сократить более чем в половину, если совместить системы коллекторов и батарей, работающих на излучении дневного светила.

Цена комплекта

Готовая солнечная батарея в квартире многоэтажного дома обойдется в немалую сумму. Это обстоятельство требует от пользователя сначала подсчитать расходы и решить, насколько это для него необходимо.

• Прежде всего, понадобится сама солнечная батарея для квартиры, цена которой находится в районе 5-10 тыс. руб.
• Затем надо купить аккумуляторы (от 2 до 30 тыс. руб. в зависимости от емкости).
• Понадобятся контроллер (1200-52000 руб), инвертор (от 5 до 50 тыс руб), комплект кабелей и соединительных проводов.

Все эти устройства обойдутся не меньше, чем в 20 тыс. руб., и это минимальная сумма расходов. Важно точно рассчитать мощность и производительность панелей, чтобы получить работоспособный и эффективный комплект.

Самоделкину на заметку

Отсутствие достаточных финансовых средств – еще не повод отказаться от мечты. При желании можно организовать устройство солнечной батареи своими руками из вполне доступных материалов.

Солнечная батарея на балконе

Вам потребуется:

• стекло или оргстекло толщиной 4 мм – 700х1050 мм (один лист);
• солнечные элементы (можно заказать через интернет) — 48 шт. (4 ряда по 12 шт.);
• алюминиевый профиль (уголок 20х20 мм);
• герметик;
• паяльник;
• флюс;
• олово;
• шины для пайки;
• мультиметр.

Выбор фотоэлементов

Производители предлагают нам два типа фотоэлементов:

• монокристаллические (КПД 13%);
• поликристаллические (КПД 7 – 9%).

Монокристаллы служат до 30 лет, но они чувствительны к погодным колебаниям: если солнце закроют облака, мощность элементов существенно снизится. Поликристаллические элементы можно эксплуатировать не более 20 лет, но они при наличии облачности мощность не теряют.

Изготовление солнечной батареи

• Изготовление корпуса: конструкция изготавливается из алюминиевого уголка. Внутренний размер рамы должен превышать габариты стекла примерно на 5 – 10 миллиметров. Это позволит между стеклом и рамой уложить слой силиконового герметика, достаточный для обеспечения прочности изделия.
  
• Напайка фотоэлементов: этот этап работы следует выполнять предельно осторожно, так как солнечные элементы очень хрупкие. Крайние элементы припаять к шинам.
  
• Подготовка стеклянного основания: работа заключается в тщательном обезжиривании поверхности.
• Сборка конструкции: стекло помещается внутрь рамы, а на его поверхность укладываются фотоэлементы, оставляя небольшие зазоры между ними со всех сторон.
  
• Герметизация: сначала герметик наносится по периметру и посередине системы. Затем заливаются зазоры между фотоэлементами. В качестве герметика можно использовать обычный силикон.
  

Совет: Прежде чем приступить к герметизации, желательно протестировать качество пайки.

• Тыльную сторону солнечной панели обычно покрывают акриловым лаком: состав наносится на поверхность при помощи кисти.

Плюсы и минусы солнечной батареи

К несомненным достоинствам данного источника энергии относится:

• полная независимость от наличия исходного топлива (таковым является солнечная энергия), в результате чего энергия получается практически бесплатной;
• экологичность, связанная с отсутствием продуктов сгорания или переработки;
• длительный срок службы, зависящий от материала фотоэлементов, но в любом случае не меньше 20 лет;
• надежность, которая обеспечивается простой и неподвижной конструкцией. Статичные компоненты системы редко выходят из строя;
• простота в эксплуатации. Панель солнечной батареи не нуждается в специальном уходе, ее достаточно просто периодически протирать, смывая пыль.

При всех своих достоинствах солнечная батарея имеет и ряд недостатков:

• зависимость продуктивности установки от времени суток и погоды. Чем интенсивнее и дольше светит солнце, тем больше энергии генерирует батарея, но ночью или в пасмурную погоду количество полученного электричества минимально;
• высокая себестоимость. Энергия на выходе действительно получается бесплатной, но за саму систему необходимо заплатить немало денег, правда, со временем эти траты окупятся;
• низкая производительность;
• необходимость в утеплении и отоплении помещения, где будет размещаться система.

Подключение к солнечной батарее

Сразу стоит отметить, что полностью отказываться от услуг централизованного электроснабжения не нужно. Солнечная батарея при всех своих положительных качествах остается альтернативным и дополнительным источником энергии, количество которой ограничено. Более побробно тут как вывести батарею на балкон . Первым делом придется отказаться от использования мощных и слишком «прожорливых» электроприборов, отдавая предпочтение энергосберегающим и маломощным. Для некоторых такие шаги могут быть связаны с определенными проблемами, ведь не всю бытовую технику можно заменить аналогами с пониженным уровнем электропотребления. Именно для таких случаев и нужно оставить возможность подключения к общественным электросетям.

Солнечная батарея вполне может обеспечить необходимое количество электроэнергии для одной квартиры, но даже частичное подключение к ней отдельных приборов даст неплохую экономию.

Монтаж солнечных батарей

Особенности установки и основные требования

Монтаж солнечных батарей на балконе не требует согласований при условии, что конструкция не мешает соседям и не создаёт потенциальной опасности. Исключение составляют дома, являющиеся памятниками архитектуры в исторической части города – в этом случае изменение облика фасада возможно только после получения разрешения.

Чтобы солнечная батарея на балконе эффективно работала, необходимо соблюдать правила установки:

• Правильно выбрать место расположения батареи. Есть смысл устанавливать системы только на южной или юго-восточной стороне. Кроме того, нужно убедиться, что они не будут затеняться соседними зданиями, деревьями и конструкциями – тень, закрывающая только один элемент, снижает эффективность работы всей системы в 2 раза.
• Балкон должен быть застеклён и утеплён, так как на морозе аккумулятор быстро теряет заряд.
• В случае открытого балкона необходимо как минимум предусмотреть защитные короба, предохраняющие оборудование от влаги и загрязнений или размещать его в жилой комнате, что неудобно и неэкологично.
• В российских условиях с небольшим количеством солнечных дней рекомендуется использовать поликристаллические фотоэлементы – они более чувствительны даже к слабому световому потоку.
• Солнечная батарея работает наиболее эффективно, когда лучи падают на неё под углом 90 градусов. Поэтому в идеале система должна быть расположена не строго вертикально, а  под соответствующим углом и иметь возможность регулировки вслед за отклонением солнца в течение года. В условиях городского балкона это реализовать довольно сложно.

Подмосковный опыт

Десятки компаний предлагают установку солнечных батарей в Москве и Подмосковье. Несмотря на то, что производительность батарей в зимние месяцы снижается в три-четыре раза, их использование может обеспечить энергией небольшой загородный дом с необходимым минимумом электроприборов. Солнечные установки пользуются у жителей Подмосковья все большей популярностью.

«Чаще мы устанавливаем батареи для загородных домов, а не в городах, потому что для их использования все-таки требуется пространство. Заказов стабильно 5-10 в месяц, причем берут как недорогие панели по 50 тысяч, так и установки за 400 тысяч, которые легко обеспечивают электричеством все, включая электромобиль, который есть тут у одного хозяина», – рассказали Recycle в пресс-службе подмосковной компании

Чем больше размер батареи, тем эффективнее она работает. Так, для освещения дачного домика потребуется установка стоимостью не больше 150-200 тысяч рублей. Для большого дома – соответственно, большая и дорогостоящая установка. Снег зимой чистится обычной щеткой, а вода на на панелях не задерживается из-за положения установки, которое подбирает мастер с учетом условий на конкретном участке.

Экономическая целесообразность

Стоимость брендовой заводской установки для комплексного бытового использования начинается от 250 000 руб. Понятно, что период окупаемости в средних широтах России будет очень долгим. Китайские аналоги стоят на порядок дешевле.

Систему можно собрать и своими руками из комплектующих, заказанных на AliExpress. По отзывам мастеров, самодельная конструкция, выполненная с надлежащим уровнем качества, обходится не дешевле готовой батареи из Китая, но такой подход будет интересен творческим людям с инженерным складом ума.