Солнечные батареи на балконе своими руками

Солнечные батареи на балконе своими рукамиВладельцев городских квартир наверняка порадует возможность превратить собственный балкон в маленькую электростанцию – источник бесплатной электроэнергии. Потягаться с атомным реактором в энергопроизводительности такой балкон вряд ли сможет, но обеспечить собственное отопление и освещение ему будет вполне по силам. Реализовать эту идею можно с помощью солнечных батарей. О том, что это такое и как установить солнечные батареи на балконе, — читайте в нашем материале.

Бесплатный сыр без мышеловки

Гениальный Никола Тесла сказал однажды, что окружающее нас пространство представляет собой океан, наполненный бесплатной энергией.

Измученное газонефтяной зависимостью человечество всегда искало возможность пристроиться к этому океану и зачерпнуть хоть небольшую часть его содержимого.

Один из способов, позволяющих добиться этого, связан с применением появившихся в 50-х годах 20-го столетия устройств, названных солнечными батареями. С момента своего изобретения они беспрестанно совершенствуются, становясь все более эффективными, надежными и долговечными.

Итак, как же работает солнечная батарея? Самой важной частью современной солнечной батареи является фотоэлемент, материал которого обладает полупроводниковыми свойствами. Множество таких деталей соединяется между собой, образуя панели различной площади.

Под воздействием солнечного излучения фотоэлемент генерирует постоянный электрический ток, но использоваться напрямую для питания электропотребителей он не может.

Чтобы придать такому электричеству «удобоваримую» форму, используют специальное устройство – инвертор.

Еще один важный компонент солнечной батареи – аккумулятор. Он позволяет накапливать электрическую энергию в период интенсивного солнечного излучения и затем использовать ее по необходимости.

Солнечные батареи на балконе своими рукамиВариант размещения солнечных батарей

Сегодня для производства фотоэлементов солнечных батарей используют различные материалы, которые отличаются друг от друга стоимостью и коэффициентом полезного действия. К наиболее распространенным относятся:

1. Поликристаллы кремния

Эта разновидность фотоэлектрических элементов пользуется наибольшим спросом, поскольку ей свойственно наилучшее соотношение стоимости и производительности. Еще одно достоинство – простота монтажа, с которым легко может справиться даже неподготовленный человек. Узнать поликристаллические элементы можно по характерному синему цвету.

2. Монокристаллы кремния

Фотоэлементы данного типа являются более производительными, чем поликристаллические, однако, и стоимость их существенно выше. Главным признаком монокристаллов является то, что они имеют форму многоугольника.

Этим определяется свойственный им недостаток: монокристаллические фотоэлементы невозможно объединить в сплошной массив, между отдельными деталями всегда остаются просветы.

Таким образом, часть площади собранной из подобных элементов панели тратится впустую.

  • 3. Аморфный кремний
  • Данная разновидность фотоэлементов уступает в производительности двум описанным выше, но все-таки пользуется достаточным спросом по причине доступной стоимости.
  • 4. Теллурид кадмия

Фотоэлектрические элементы, изготовленные из этого материала, имеют вид пленки толщиной до 0,5 мм. Такая пленка может быть частично прозрачной, что делает возможным ее использование поверх остекления балкона. В этом случае помимо своей основной функции она будет играть роль тонировки стекла.

5. CIGS (полупроводниковый материал)

Фотоэлементы на основе CIGS также изготавливаются в виде пленки, но в сравнении с теллуридом кадмия обладают большей производительностью.

Отличия в производительности у перечисленных материалов весьма существенные. К примеру, панель площадью 1 кв. м, выполненная из монокристаллического кремния, в идеальных условиях генерирует 125 Вт электроэнергии. Такая же по площади батарея из аморфного кремния обладает электрической мощностью всего в 50 Вт.

Солнечные батареи на балконе своими рукамиВ квартире всегда присутствует тепло. А удержать его в ней как можно дольше поможет теплосберегающая пленка для окон. Подробности о ее характеристиках и использовании читайте в нашей статье.

А если вы решили обшить свой балкон сайдингом, то вам может быть интересна наша статья с инструкцией по его монтажу.

Достоинства и недостатки солнечных батарей

Достоинства солнечных батарей очевидны:

  • бесплатная электроэнергия;
  • экологичность;
  • долговечность (срок службы современных систем составляет от 20 до 25 лет);
  • надежность (поскольку батареи не содержат движущихся частей, они выходят из строя только в исключительных случаях);
  • минимальный уход (панели нуждаются только в очистке от пыли и грязи).

Солнечные батареи на балконе своими руками

В числе недостатков можно отметить:

  • нестабильность (производительность батареи зависит не только от времени суток, но и от погоды);
  • высокая стоимость (цена более-менее серьезной установки для бытового применения стартует от 3500 евро);
  • малая производительность в сравнении с традиционными источниками энергии.

Установка и использование на балконе

Прежде чем начать установку солнечных батарей на балконе, следует уяснить себе два обстоятельства.

Первое: аккумулятор, входящий в комплект установки, не переносит низких температур, поэтому балкон должен быть, как минимум, застеклен и утеплен.

Второе: необходимо предусмотреть возможность переключения всех электропотребителей на питание от обычной электросети на случай, если из-за плохой погоды производительность солнечной батареи упадет.

Установка батареи осуществляется достаточно просто. Панели фиксируются на каркасе из уголка с шириной полки 50 мм. Каркас должен быть надежно прикреплен к капитальным элементам здания – стенам или плитам, иначе конструкция не выдержит снеговой и ветровой нагрузки.

Солнечные батареи на балконе своими рукамиУстановка солнечных батарей на балконе

Не забывайте, что солнечную батарею регулярно приходится очищать от пыли и грязи, остающейся после осадков, поэтому ее панели следует размещать в поле доступа.

На заметку: Наибольшей эффективностью батарея обладает в том случае, если лучи падают на ее поверхность под прямым углом. Зимой солнце отклоняется от летнего положения на угол в 12 градусов, поэтому каркас с фотоэлементами также должен иметь возможность поворачиваться на этот угол

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими рукамиСолнечная 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.Солнечные батареи на балконе своими руками
  • Напайка фотоэлементов: этот этап работы следует выполнять предельно осторожно, так как солнечные элементы очень хрупкие. Крайние элементы припаять к шинам.Солнечные батареи на балконе своими руками
  • 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.Солнечные батареи на балконе своими руками
  • 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.

Солнечная батарея своими руками видео

А сейчас вы можете посмотреть видеоролик, в котором продемонстрировано как можно сделать солнечную батарею своими руками.

Солнечные батареи для квартиры на балконе

Кто из нас не мечтает об источнике бесплатной электроэнергии, к которому можно было бы подключить всю бытовую технику и навсегда забыть о счетах за электричество.

Как ни странно, но такие источники существуют и успешно используются не только в промышленности, но и в быту, в том числе и для обеспечения электроэнергией отдельных частных домов.

Ветряные мельницы, солнечные батареи – эти широко известные изобретения превращают один вид энергии в другой, не загрязняя окружающую среду, и не требуют при этом затрат на топливо.

Конечно, назвать их абсолютно бесплатными нельзя, сами по себе такие установки довольно дорогие, но экономия от их использования очень скоро сможет оправдать все расходы. Бытует мнение, что альтернативные источники электроэнергии хороши для частных домов, на самом же деле они успешно используются и в условиях квартиры. В этом случае прекрасным решением является установка компактных и простых в исполнении солнечных батарей на балконе.

Читайте также:  Трубогиб для круглой трубы своими руками: 6 инструкций как сделать, чертежи + видео

Устройство солнечных батарей

Солнечные батареи для квартиры на балконе должны быть небольшими, но достаточно мощными. Поскольку их мощность напрямую зависит от размеров, здесь нужно искать компромисс. Батареи представляют собой панели, состоящие из следующих элементов:

  • аккумулятора;
  • непосредственно солнечной батареи, состоящей из фотоэлементов;
  • инвертора;
  • системы управления.

Собрать систему самостоятельно не составит труда, поэтому ее установкой и подключением можно заняться самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов. Солнечная батарея со всеми комплектующими не занимает много места и полностью размещается в пределах балкона. В процессе эксплуатации она не требует особого ухода – ее достаточно при необходимости очищать от пыли и грязи.

Единственное требование – наличие системы отопления на балконе или хотя бы утеплительного слоя по всему периметру. Оборудование чувствительно к отрицательным температурам и в зимний период может работать с большими потерями энергии.

Солнечные батареи на балконе своими руками

Установка солнечных батарей в многоквартирном доме

Элементы системы размещаются на балконе таким образом, чтобы не загромождать собой полезную площадь и при этом эффективно выполнять свои функции. Самым габаритным компонентом является аккумулятор.

Его можно разместить под самым потолком, закрепив на стене, где он не будет никому мешать. Панель солнечной батареи, которая улавливает солнечную энергию и превращает ее в электрическую, закрепляется на стекле или в раме остекления.

При этом она, будучи не совсем прозрачной, играет роль тонировки и надежно защищать от ультрафиолета.

Принцип работы солнечной батареи

Солнечная батарея – это, в первую очередь, набор фотоэлементов, которые, соединяясь между собой, формируют панель.

Особенность фотоэлементов заключается в их способности генерировать электрическую энергию под воздействием солнечных лучей, что делает ее практически бесплатной. Количество производимой энергии зависит от материала панели и от ее площади.

Таким образом, на выходе получается постоянный электрический ток, который попадает в инвертор, где преобразуется в переменный и может использовать в быту.

Поскольку производительность батареи зависит от многих факторов (времени года, погоды, времени суток), энергия должна накапливаться впрок, для чего и используется аккумулятор. Он накапливает в себе электричество, а потом постепенно отдает его даже тогда, когда солнца нет, и батарея не выполняет свои функции.

Солнечные батареи на балконе своими руками

Установка солнечных батарей на балконе

Одним из главных характеристик любой солнечной батареи является материал для фотоэлементов. Среди наиболее популярных:

  • поликристаллы кремния – самый популярный материал на сегодняшний день, сочетающий в себе доступную цену и хорошие эксплуатационные характеристики. Панели из поликристаллов кремния легко устанавливаются, так что с их сборкой может справиться любой. Их характерная особенность – синий цвет поверхности, по которой их легко узнать;
  • монокристаллы кремния более продуктивные, но их стоимость гораздо выше. Еще один недостаток – это их форма в виде многоугольника. Она не дает возможность подогнать отдельные монокристаллы впритык друг к другу, поэтому рабочая поверхность панели в результате оказывается не сплошной, а с множеством зазоров, что уменьшает полезную площадь;
  • аморфный кремний наименее эффективный среди всех разновидностей кремния и самый дешевый из них. Его используют в тех случаях, когда не требуется большой мощности батареи, или же с целью экономии;
  • теллурид кадмия наносится на стекло в виде пленки, толщина которой менее 0,5 мм. Сама пленка может быть непрозрачной или же частично пропускать свет, так что ее можно использовать и в качестве тонировки для оконного стекла;
  • CIGS – полупроводник, фотоэлементы из которого тоже выпускаются в виде пленки, но его КПД выше, чем у таллурида кадмия.

Выбор материалов довольно большой, и чтобы подобрать подходящий, нужно разбираться в их эксплуатационных характеристиках.

Менее продуктивные фотоэлементы стоят дешевле, но требуют большей площади панели, так что экономия здесь относительная. Разница в производительности довольно большая.

Для примера, квадратный метр панели из монокристаллического кремния может давать до 125 Вт, а из аморфного кремния – 50 Вт.

На современном рынке наибольшим спросом пользуются монокристаллические и поликристаллические фотоэлементы. Первые имеют КПД порядка 13%, срок их службы около 30 лет, но при этом их производительность сильно зависит от погодных условий.

Максимальный КПД можно получить только в солнечный ясный день, но в пасмурную погоду он значительно снижается.

Поликристаллические фотоэлементы менее эффективные – их максимальный КПД составляет 9%, срок их эксплуатации тоже немного меньше – до 20 лет, но при этом их производительность практически не зависит от погоды.

Солнечные батареи на балконе своими руками

Устанавливаем солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

Монтаж солнечных батарей

Монтаж солнечной батареи на балконе

Перед тем, как окончательно принять решение об установке солнечной батареи, нужно взвесить все «за» и «против».

Еще раз стоит напомнить, что балкон должен быть утеплен, а температура здесь не должна опускаться ниже указанной в инструкции отметки. В идеале это помещение лучше сделать отапливаемым, но не всегда это возможно.

На всякий случай нужно оставить возможность подключения системы к общедомовой электросети.

Установка солнечных батарей на балконе квартиры довольно простая. Ее панели закрепляются на каркасе, выполненном из металлического уголка, который надежно фиксируется на несущих конструкциях здания: стенах или плитах перекрытия.

При выборе места расположения панелей нужно помнить, что их придется регулярно очищать, поэтому их поверхность должна быть в пределах досягаемости.

Максимальное количество энергии фотоэлементы генерируют при попадании на них солнечных лучей под прямым углом, но на протяжении года солнце меняет свое положение, поэтому панели должны поворачиваться на угол порядка 12º.

Солнечные батареи на балконе своими руками

Установка солнечных батарей дома

Для монтажа солнечной батареи понадобится:

  • лист стекла размерами 700х1050х4 мм (можно заменить оргстеклом);
  • фотоэлементы, 48 штук. Их можно купить через Интернет, если рядом нет специализированных магазинов. Фотоэлементы будут устанавливаться в 4 ряда по 12 штук в каждом;
  • алюминиевый уголок 20х20 мм;
  • шины для пайки;
  • паяльник;
  • олово;
  • флюс;
  • мульитиметр;
  • герметик.

Последовательность сборки солнечной батареи:

  • изготовление корпуса, на котором держатся панели с фотоэлементами. Он представляет собой раму, сваренную из алюминиевого уголка, размеры которой превышают размеры стекла на 5-10 мм. Зазор между стеклом и рамой заполняется герметиком, что повышает прочность конструкции;
  • напайка фотоэлементов. Работая с ними, нужно быть осторожными, ведь они очень хрупкие и при этом недешевые. Для надежной фиксации крайних элементов они припаиваются к шинам;
  • подготовка стекла путем тщательного очищения и обработки обезжиривающим средством;
  • установка стекла в алюминиевую раму и его фиксация в нужном положении;
  • закрепление на стеклянной поверхности фотоэлементов. Между отдельными фотоэлементами должны оставаться зазоры;
  • проверка качества пайки;
  • нанесение герметика вдоль периметра стеклянной основы, по центру и заполнение им всех зазоров;
  • отделка обратной стороны панели акриловым лаком.
Читайте также:  Чем заделать дыру в стене. Реальные советы и лайфхаки

Солнечные батареи на балконе своими руками Установка солнечных батарей на балконе Солнечные батареи на балконе своими руками Монтаж солнечных батарей Солнечные батареи на балконе своими руками Установка солнечных батарей на балконе своими руками Солнечные батареи на балконе своими руками Установка солнечных батарей на крыше Солнечные батареи на балконе своими руками Установка альтернативных источников электричества Установка солнечных батарей в многоквартирном доме Установка солнечных батарей дома Устанавливаем солнечные батареи на балконе своими руками Установка солнечных батарей для квартиры

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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 2019 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.

Солнечные батареи на балконе своими руками

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.

Видео по теме

  • © рмнт.ру, Игорь Максимов

20.03.19

Солнечные батареи для электроснабжения квартиры

Применение альтернативных источников электричества — тема, которая находится на пике популярности. Особенно в наших реалиях, когда отключение электричества в жилых домах частое и непредсказуемое явление.

Поэтому солнечные батареи для квартиры на балконе могут стать популярным вариантом выхода из подобных ситуаций.

Давайте подробнее рассмотрим возможность размещения солнечных панелей в городских условиях и экономическую целесообразность такого подхода.

Основы  работы солнечной панели

Солнечная панель, по-простому говоря, — группа фотопластин, соединенных между собой. Солнечные лучики, оказываясь на фотоэлементах солнечной панели, генерируют электрическую энергию.

И как следствие, вырабатывается постоянный электрический ток. Но для бытовых целей такой ток бесполезен, поэтому в систему включен еще один прибор — инвертор.

Его задача преобразовать постоянный ток, вырабатываемый гелиопанелью в переменный, который уже можно применять для бытовых целей.

Но, не все панели одинаковы. Основной показатель солнечной батареи — из какого материала она изготовлена. А их несколько:

  • поликристалл кремния — самый применяемый проводник, который удачным образом сочетает и доступную цену, и отличные эксплуатационные параметры. Их, кроме всего, можно установить самостоятельно, что называется своими руками. Они легко распознаются по ярко-синему цвету поверхности панели;
  • монокристалл кремния — гораздо выше по производительности, но и себестоимость изготовления на порядок выше. Для промышленных систем малопригодна из-за своей формы в виде многоугольника. Такая форма не имеет физической возможности плотной компоновки фотоэлементов — неизбежно появляются зазоры. А это сокращает полезную площадь;
  • аморфный кремний — самый малоэффективный тип кремния, но и самый недорогой. Может пригодиться, если от батареи не ожидают предельно больших мощностей;
  • теллурид кадмия — наносится на стеклянную плоскость, толщиной 0.6 мм. Такой пленочкой (непрозрачной или частично прозрачной) можно затонировать оконное стекло;
  • CIGS — также пленочный полупроводник, но по сравнению теллуридом кадмия располагает  более высоким КПД.

Материалов для изготовления панелей, как видим, достаточно много. Какой установить? Для этого нужно определиться с вашими финансовыми возможностями и какой эффект от применения такого типа солнечных панелей вы ожидаете. Так дорогие монокристаллы могут выдавать до 125 Вт, а недорогой аморфный кремний — 50 Вт.

Рекомендуем к прочтению: подробно о том, что такое солнечные батареи, какие есть преимущества и недостатки их применения, а также как сделать солнечную батарею в домашних условиях своими руками.

Читайте также:  Делаем кальянную на балконе: идеи обустройства и дизайна

Наиболее популярны батареи из монокристаллического и поликристаллического кремния. Монокристаллы обладают КПД на уровне 13 % с большим сроком эксплуатации — порядка 32 лет.

Но надо учитывать, что их производительность чрезвычайно зависит от влияния погоды.

Ясный и солнечный день дает возможность выжать из таких панелей максимальный КПД, но при пасмурной погоде этот показатель стремительно падает.

Поликристаллы не такие эффективные — КПД на уровне 9 %. С пониженным сроком эксплуатации — около 20 лет. Но погодные условия практически не влияют на их производительность.

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.

Эффективность домашней системы

Исходя из практического применения, балконные системы с 4-мя панелями смогут выработать около 2-х кВт электроэнергии в течение всего светового дня.

И на что их можно потратить? Этого может хватить на освещение комнаты или даже всей квартиры, при условии применения энергосберегающих ламп. Точно хватит, чтобы подзарядить ваш смартфон.

Но стиральную машину, различного рода водонагреватели, электроплиту балконная солнечная система однозначно не потянет. Кроме того не забываем про зимний период, когда эффективность системы падает в 2–4 раза.

Экономическая составляющая

Брендовый комплект для бытового применения, конечно, стоит по-разному. Нижняя планка набора от 260 100 руб. Их китайские аналоги стоят гораздо дешевле.

Но в любом случае, надо отдавать себе отчет в том, что период окупаемости для средних Российских широт будет очень длительным.

Но не стоит сразу пугаться, с каждым годом технологии модернизируются, производители солнечных панелей в России расширяют ассортимент и становятся все более конкурентными, а продукция становится все более доступной.

Особенности установки

Если вы все-таки решили, что вам нужны солнечные батареи для вашей квартиры, то для их эффективной работы нужно придерживаться определённых правил:

  1. Правильное расположение имеет значение. Идеально если ваша квартира выходит на южную или юго-восточную сторону дома. Хорошо, чтобы не было соседних многоэтажек. Иначе тень от них будет перекрывать потоки солнца, и эффективность системы упадет в 2 раза.
  2. Лучше будет если балкон уже предварительно застеклен и утеплен. Если там будет находиться аккумулятор (а в квартире для него трудно выделить отдельное место), то в морозные дни его емкость будет быстро снижаться или вообще потеряет заряд.
  3. Если нет остекленного балкона, то все необходимое для работы солнечной панели оборудование надо защитить влаго-пыленепроницаемыми коробами.
  4. Для наших российских малосолнечных дней оптимальный вариант панели на поликристаллических фотоэлементах, которые работают даже в условиях недостаточной освещенности.
  5. Не забываем, что эффектная работа гелиопанелей зависит от угла падения солнечных лучей. В идеале — если они попадают на поверхность панелей под углом в 90°. К тому же желательно, чтобы панели обладали функцией автоматического слежения за положением солнца. Хотя, надо признать, что в условиях балкончика — это трудно выполнимая задача.

Монтаж оборудования

И всё-таки комплект всех составляющих для выработки электричества на своем балкончике приобретен.

Но не лишним будет дополнительно упомянуть, что если солнечные панели с успехом могут быть смонтированы на внешней стороне лоджии, то всё вспомогательное оборудование лучше размещать за остекленным и утепленным местом.

Прочитайте внимательно инструкцию к приборам и о том, как подключить солнечную панель. Именно здесь можно почерпнуть бесценные сведения об минимально допустимой температуре окружающей среды. В более выигрышном положении находятся гелиосистемы напротив окон внутри квартиры.

Итак, какие инструменты и материалы понадобятся:

  • Стекло (оргстекло) для защиты фотопанели;
  • Профильный уголок из алюминия с полкой 20х20мм;
  • Шины для пайки контактов;
  • Паяльник;
  • Мультиметр;
  • Специальный герметик в тубах.

Операции по сборке гелиопанели:

  • Из профильного уголка изготавливается рама под размер гелиопанели с 10-ти миллиметровым зазором. В дальнейшем этот зазор будет заполнен герметиком;
  • Пропайка контактов на фотоэлементах. Крайние контакты для надежности припаиваются к шинам;
  • Подготовить стекло. Тщательным образом зачистить и обезжирить специальными жидкостями всю поверхность с обоих сторон;
  • Установить стекло в подготовленную раму и надежно зафиксировать;
  • На стекле разместить и надежно закрепить фотоэлементы. Оставить монтажные зазоры;
  • С обратной стороны панель обработать акриловым лаком.

При установке собранной конструкции, необходимо солнечные панели надежно закрепить на элементах конструкции самого балкона. Место установки лучше всего подобрать заранее, так как всю поверхность необходимо периодически очищать. Про правила установки мы уже говорили — желательно, чтобы он был под определенным углом к солнечным лучам.

Солнечные батареи для квартиры плюсы и минусы

Современные тенденции в применении чистых источников энергии позволяют сделать вывод об этих источниках энергии, что это самое перспективное направление на ближайшее будущее.

Основные достоинства такого источника энергии:

  • Независимость от городской электросети;
  • За выработанное электричество не придется ежемесячно платить;
  • Как мы уже писали, эти девайсы обладают длительным периодом службы 20–30 лет;
  • Простота конструкции придает надежность собранной системе;
  • Простота в работе. Какого либо особого ухода не требуется.

Недостатки тоже есть:

  • Продуктивность системы зависит от временного промежутка в течение суток и погодных условий;
  • Довольно высокая себестоимость, при большом периоде самоокупаемости;
  • Низкая производительность;
  • Все-таки, это дополнительный источник электричества, а не постоянный;
  • Все приборы необходимо оградить от попадания на них атмосферных осадков. Сам балкончик должен быть остеклен и утеплён.

Что говорит закон

Для того чтобы установить особых согласований не нужно. Главное, чтобы соблюден ряд условий:

  1. Ваша конструкция не должна мешать соседям.
  2. Не должна нести потенциальной опасности.

Но есть и исключения. Вам потребуется разрешение, если ваш дом относится к памятникам архитектуры или находится в историческом районе города.

Изменить облик фасада возможен после получения специального разрешения из управления архитектуры вашего города.

Такое же разрешение необходимо, если вы собираетесь переустроить сам балкон, иными словами говоря, изменить его конструкцию. К примеру, снять ограждение балкона.

Да, для установки солнечных панелей на балконе уже продаются готовые наборы. Но необходимо учесть, что такого набора гарантированно не хватит для электроснабжения всей квартиры. 65-вватная панель зарядит смартфон примерно за 3–4 часа. Если отключат свет, квартиру можно осветить с помощью светодиодных лент, подключенных к гелиопанели.

Можно установить панели внутри квартиры. Но помните, что стеклянное окно за счет отражения лучей солнца заберет примерно половину паспортной мощности системы.

И напоследок. Если все же вы твердо решили установить всю конструкцию на балкон или в квартире, то вам нужно будет приобрести и установить качественный гибридный инвертор (не с Алиэкспресс), а лучше два (на случай поломки).

Заключение

Теперь мы знаем, что с 7 утра и до 17 вечера мощность панели в солнечную погоду будет на уровне 30 Вт, что само по себе уже неплохо. В пасмурную погоду мощность естественно будет падать. Об экономической составляющей мы уже говорили – каждый сам решает, насколько ему необходима такая система, которая за неделю сможет выработать всего 2 кВт/час.

Но все же если не учитывать того момента, что установка такого комплекта на балконе не даст квартире полную энергонезависимость, в наших российских реалиях такой комплект может хорошо выручить — зарядит смартфон, светодиодные ленты будут давать свет. Кроме всего прочего, вы будете себя чувствовать сопричастным к процессу использования альтернативных источников энергии.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector