За последнее десятилетие отношение к солнечным батареям на крышах их домов изменилось с любопытства на привычное, и сейчас самое время узнать, насколько это полезно. Уже более 10 лет пора получить ответ на вопрос: выгодно ли устанавливать солнечные батареи на крыше дома и как рассчитать это преимущество. Постараемся с этим разобраться.
О технологии
Было бы неправильно сказать, что это новая технология. В 1960 году астронавты использовали спутники на солнечной энергии; во время Второй мировой войны многие из этих батарей были установлены в домах США, что позволило им получать энергию от солнца и обогревать свои дома за его счет.
Однако внедрить эту технологию повсеместно было проблематично: фотоэлектрические панели, которые отвечают за преобразование солнечного света в электричество, — довольно дорогая технология. Стоимость часто является ключевым фактором при принятии решения.
Очевидно, что для принятия решения необходимо учитывать совокупность факторов. Рассмотрим явные преимущества оборудования вашего дома солнечными батареями:
- Энергия солнца свободна и неисчерпаема.
- Энергия солнца экологически безопасна.
- Выбросы парниковых газов отсутствуют.
Используя солнечные батареи, мы практически присоединяемся к «зеленому движению», встаем на путь защиты планеты и получаем бесплатную и бесконечную энергию.
Как работает солнечная батарея? Панель состоит из фотоэлементов, соединенных общей рамой. В каждом из них используется полупроводниковый материал (чаще всего кремний) и электрическое поле. Полупроводник поглощает энергию лучей и нагревается, высвобождая электроны, направляемые электрическим полем в определенном направлении, поток электронов образует электрический ток. Ток через установленные контакты направляется на провода и используется по прямому назначению. Сила тока зависит от мощности, производимой фотоэлементом.
Для повышения эффективности кремния используются примеси (в кремний добавляются атомы других веществ), например, фосфор.
Кроме того, силикон хорошо отражает свет, поэтому для уменьшения потерь фотоэлементы защищены антибликовым покрытием. А для защиты аккумуляторов от механических повреждений их закрывают стеклом.
КПД таких аккумуляторов довольно низкий — они способны обрабатывать только 12-18% падающих на них лучей. Наиболее успешные проекты достигают эффективности 40%.
Что важно учесть, инвестируя в солнечные батареи
Услуга
Недостаточно просто установить панели: о них нужно позаботиться. Чисто хоть и не только от снега, но и от пыли.
Выбор средства будет зависеть от площади батарей и экономической целесообразности выбора определенных форм и средств ухода. Главное понимать, что пыль на панели может снизить ее эффективность на 7%.
Снег, пыль, птичий помет — все это приведет к снижению работоспособности.
Конструкция требует периодического ухода. Хотя бы раз в квартал стоит поливать панели мощным шлангом, наполненным водой. Имея это в виду, при покупке солнечных батарей следует учитывать и расположение дома. Например, если рядом есть постройка, пыли будет больше, панели нужно будет чаще чистить. Будет ли производиться электричество.
Кроме того, необходимо следить за функциональностью конструкций и при механических нарушениях производить ремонт. Еще нужно менять батарейки, это происходит каждые десять лет.
Расположение дома
Расположение дома влияет на эффективность раствора. Мы уже упоминали о загрязнении: от этого зависит частота чистки аккумуляторов. Тень также будет проблемой для выработки максимального количества электроэнергии. Это может быть тень высоких деревьев на вашей ферме (вы можете управлять ею самостоятельно) или тень больших зданий поблизости (это не зависит от вас).
При выборе типа панелей важно учитывать оттенок — их много и они по-разному реагируют на оттенок. Поликристалл просто снижает выработку электроэнергии, а монокристалл полностью останавливает выработку электроэнергии на заштрихованных фрагментах.
Сейчас использование аккумуляторов рассматривается еще до строительства, потому что их эффективность напрямую зависит от того, насколько доступна поверхность с батареями для солнечных лучей в часы максимальной активности (обычно с 10:00 до 14:00) и все часы солнечного света.
Инсоляция
В разных регионах Земля получает разное количество солнечного света. Есть такая вещь, как инсоляция: мера солнечного излучения, падающего на землю, которое измеряется в кВт / м2 / день. Чем выше это значение, тем больше электроэнергии можно получить с меньшим количеством солнечных батарей. Например, на юго-западе вам придется тратить меньше, чтобы получить определенное количество энергии, чем на северо-западе.
Зона покрытия
Чтобы получить больше электричества от солнца, вам нужно больше покрытия.
Чтобы определить, сколько батареек вам нужно, нужно узнать:
- Какое количество солнечных лучей в вашем районе.
- Сколько вам нужно электричества.
Узнайте, сколько киловатт-часов вы потребляете в день, и произведите расчеты.
Например, 30 кВтч. Умножаем это число на 0,25 и получаем 7,5, а значит, вам нужно получать 7,5 кВт в день. Стандартная панель вырабатывает 0,12 кВт в сутки. Его параметры 142х64 см. Вам понадобится 62 панели, которые покроют около 65 кв м. После таких расчетов необходимо сделать поправку на инсоляцию и учесть количество прямого света в сутки с учетом тени. Есть ряд других нюансов, которые могут учесть специалисты.
Сколько это стоит
После расчета количества осталось учесть стоимость приобретения и установки. Хорошая новость заключается в том, что цены на солнечные панели продолжают падать, тогда как полвека назад эта технология была полностью недоступна для среднего класса.
Теперь, чтобы обслужить большой дом и получать около 900 кВтч в месяц (30 кВтч в день), потребуется около 20-40 тысяч долларов. Вы можете разделить их на количество лет использования и оценить преимущества. Чаще всего солнечная энергия используется параллельно со стандартными решениями, дополняя солнечную систему электричеством из сети.
Батареи также сдаются в аренду, что может быть хорошей альтернативой.
Договоренность
Хотя батареи служат до 50 лет, некоторые их компоненты выходят из строя быстрее (контроллер работает 15 лет, батарея 4-10 лет). Возникает вопрос утилизации, при покупке стоит в этом убедиться. Тот факт, что компания, производящая аккумуляторы, принимает их компоненты на переработку, подтверждают только 30% производителей.
Преимущества и особенности реального использования
Никто не даст лучшую оценку, чем те, кто попробовал технологию самостоятельно. Довольны ли пользователи солнечных панелей решением? Давайте узнаем, что об этом говорят пользователи сети.
- Сетевые инверторы, используемые для работы от батарей, не требуют батарей, которые являются слабым звеном в альтернативных источниках питания.
- Электроэнергия вырабатывается в режиме реального времени и сразу поступает в сеть.
- Теоретические расчеты полностью соответствуют действительности, что проверено на практике. Это позволяет спланировать стоимость покупки аккумуляторов. Однако важно учитывать облачный покров.
О чем молчат продавцы солнечных батарей
Если пройтись по форумам и отзывам, можно найти такие предупреждения от счастливых владельцев солнечных батарей.
- Для работы панелей требуется сетевой инвертор — при покупке панелей напряжение инвертора и панелей должно быть согласовано для совместимости.
Например, чтобы запустить две панели, каждая по 100 Вт, вам понадобится инвертор на 300-500 Вт.
- Китайские и обычно довольно качественные инверторы все же часто указывают на мощность, не соответствующую действительности дела. Будьте внимательны при покупке и уточняйте детали. Устройство работает при наличии сетевого напряжения, поэтому не может быть резервным источником питания.
- Если электричество не потребляется сразу, оно возвращается в сеть. При этом счетчик вращается вперед и назад. Это необычно и игнорируется многими прилавками. Есть риск вернуть энергию. Важно учитывать тип счетчика и включать в расчеты стоимость его замены.
- Если ваша область часто бывает облачной, важно это учитывать и идентифицировать по оттенку.
- важно учитывать время и усилия, необходимые для очистки панелей, особенно зимой для удаления снега.
Главный вывод тех, кто покупал панели в нашей стране, — это пока слишком дорогое удовольствие, которое следует считать хобби.
