Эффективная солнечная электростанция

Солнечная электростанция для дома – это инвестиция в будущее, которая позволит вам не только экономить на счетах за электроэнергию, но и сделать свой дом более экологичным.

  • Преимущества использования солнечных электростанций (экономия на счетах за электроэнергию, независимость от энергосетей, экологичность)
  • Основные типы солнечных электростанций (автономные, сетевые)
  • Факторы, которые необходимо учитывать при выборе солнечной электростанции (мощность, тип панелей, инвертор, цена)
  • Рекомендации по установке и эксплуатации (выбор места, монтаж, техническое обслуживание)

Сделайте шаг к энергонезависимости и зеленому будущему!

Читайте дальше, чтобы узнать все о том, как выбрать солнечную электростанцию для дома!

Содержание

Время чтения статьи: 5 мин.

  1. Вступление
  2. Какие бывают домашние электростанции
  3. Окупаемость гибридной солнечной станции
  4. От чего зависит эффективность солнечных батарей
  5. Преимущества использования солнечных панелей для частного дома
  6. Выводы

При написании этой статьи мы не руководствовались каким-либо материалом или статьями. Исключительно собственный опыт эксплуатации солнечной станции 3 кВт в течение 8 лет на крыше частного дома. Компания, которая их установила не могла ответить на вопросы по поводу эффективной эксплуатации. Целью статьи является поиск способов эффективного использования солнечной станции. И конечно максимального возврата вложенных средств. Это информация будет полезна, чтобы не было завышенных ожиданий и не продуманных решений. Также у нас есть опыт изготовления и эксплуатации скамеек с солнечной панелью

Солнечные панели для дома

Рис. 1 Солнечные панели мощностью 3 кВт

Какие бывают домашние электростанции

В данной статье не рассматриваются солнечные коллекторы. Эти устройства также используют энергию солнца, но по другому принципу. По коллектору происходит циркуляция теплоносителя (жидкости), который нагревается от солнечной энергии. Нагретая вода используется для бытовых нужд или отопления. Такие устройства оправдывают себя в летнее время для сезонного использования. Например, для дачи, летних кафе, домов отдыха в курортной зоне. Солнечные коллекторы популярны в странах, где много солнца круглый год.

Типы солнечных систем Назначение, достоинства и недостатки
1. Система бесперебойного питания для дома

Бесперебойное электроснабжение при отключениях

Для непродолжительных отключений достаточно инвертора и блока аккумуляторов. Для длительных отключений дополнительно устанавливают генератор с АВР. Также можно подключить небольшую солнечную панель

Достоинства: быстрая установка, надёжное электроснабжение, нет затрат на покупку и монтаж солнечных панелей
Недостатки: нет экономии электроэнергии, высокие затраты на работу генератора, потери энергии на аккумуляторы и инверторы в спящих режимах

2. Сетевая солнечная станция

Пассивный доход от продажи солнечной энергии

Излишки энергии передаются в сеть, нет аккумуляторов

Достоинства: окупаемость системы, возможность зарабатывать, не высокие затраты (безаккумуляторная станция обойдётся на 40 % дешевле)
Недостатки: нельзя использовать при отсутствии электроэнергии в сети, имеет смысл при достаточной площади солнечных панелей, требуются разрешительные документы

3. Гибридная солнечная станция без аккумуляторов

Экономия затрат на электроэнергию

Работа параллельно с сетью переменного тока, небольшой резервный аккумулятор

Достоинства: экономия на стоимости аккумуляторов, альтернативное снабжение дома электроэнергией в дневное время, эффективное использование солнечной энергии.
Недостатки: нельзя использовать в качестве резерва длительное время

4. Автономная солнечная система

Альтернативное обеспечение электроэнергией домашнего хозяйства

Солнечные панели и аккумуляторы большой мощности

Достоинства: можно длительное время обходиться без электроэнергии, оптимальный вариант когда нет возможности подключиться к сети, при периодической потребности в электроэнергии (дача)
Недостатки: высокая стоимость, не эффективное использование солнечной энергии

Солнечные панели для частного дома 3 кВт

Рис. 2 Солнечные панели на нашем доме мощностью 3 кВт

Расчет окупаемости солнечной электростанции

Существует сетевые и гибридные солнечные станции. Гибридные системы никогда себя не окупят. Окупаемость легко подсчитать.

Гибридная. Подстанция мощностью 3 кВт стоит порядка 150000 грн., в зависимости от мощности аккумуляторов и инвертора. Такая электростанция может выработать за год 3 300 кВт*ч в нашем Киевском регионе при идеальных условиях. Но реальное потребление будет на 50 % меньше.

1650 кВт*ч × 1,68 грн/кВт*ч = 2772 грн. за год

Это мизерная выработка энергии при таких огромных затратах на установку всей системы. Существую гибридные инверторы, которые могут передавать лишнюю электроэнергию в сеть. Но вряд ли это как то изменит ситуацию.

Сетевая. Сетевая станция 3 кВт может передать в сеть всю выработанную энергию 3 300 кВт*ч по цене 5,3268 грн. Её цена без аккумуляторов будет порядка 100000 грн.

3 300 кВт*ч × 5,3268 грн/кВт*ч = 17 580 грн.

Окупаемость: 100000 грн. / 17580 грн. = 6 лет

Здесь можно говорить об рентабельности вложенных средств. Но в сеть можно передать только излишки электроэнергии. Поэтому показатели будут другими. Реальная экономия будет при мощности солнечных панелей в 10 кВт.

Гибридная солнечная станция фото

Рис.3 Система с двумя инверторами: гибридным и сетевым

Комплект сетевой солнечной электростанции для дома

Рис. 4 Схема сетевой солнечной станции без аккумуляторов

От чего зависит эффективность солнечных батарей

На практике солнечные батареи дают гораздо меньше энергии по следующим причинам:

1.Энергопотребление дома не всегда позволяет использовать всю энергию солнца

Потребность в электроэнергии возникает чаще всего вечером и утром. Вся семья собирается или приходит с работы. Но как раз в этот период времени, солнца мало. Поэтому электроэнергию надо запасать днём и использовать вечером. Для этого необходимы мощные аккумуляторы. В этом случае аккумуляторы работают в режиме ежедневного заряда и глубокого разряда. Каждый цикл уменьшает ресурс аккумулятора. Лет через 5-7 их придётся менять.

Конечно, можно планировать дела с высоким энергопотреблением в солнечное время. Например, стирать, готовить, пылесосить и т.д. Но кому охота усложнять себе жизнь, ради сэкономленных пару киловат.

Также можно оптимизировать электроснабжение дома, используя автоматику. Например, бойлер, будет греться от солнечной энергии. Есть решения нагрева воды напрямую от солнечных батарей, минуя, инвертор. Но здесь тоже не всё гладко. Например, в первой половине дня солнца нет и бойлер переключается на сеть. Когда после обеда появилось солнце, то бойлер уже нагрелся и энергию девать некуда.

Возможно, будет решением изготовить большой бак для нагрева воды на бытовые нужды и отопление. Бак выполняет функцию аккумулятора. Но при этом его надо хорошо утеплять, иначе теплопотери будут сводить на нет, все усилия.

2.Не совершенство инверторов

Сейчас есть гибридные инверторы, которые могут работать параллельно с источником переменного тока. Но другие модели работают по другому принципу. Если солнца мало, то они переходят на работу от сети. И будут работать до тех пор, пока полностью не зарядят аккумуляторы. Всё это время солнце будет ярко светить, но не для Вас. Можно менять пользовательские настройки, но всё равно это процесс останется прежним. Солнце на минутку скроется за тучей, или включится прибор с большим пусковым током, инвертор переключится на сеть и не будет использовать фотоэлектрические панели.

3.Работа в зимнее время

Снег полностью перекрывает доступ света к солнечным панелям. Надо быть готовым, что неделями солнечные батареи работать не будут. Для эффективного использования зимой, желательно чтобы угол наклона был больше и снег быстрее сходил. При этом и зимние солнечные лучи падают под более оптимальным углом. Но летом важен более пологий наклон крыши.

4.Оптимальное размещение панелей

Угол наклона крыши, ориентация по отношению к югу, длина подводящих кабелей влияют на эффективность солнечной энергетики. Как правило, сначала строят дом, а затем ставят солнечные батареи. Естественно, что условия их эксплуатации будут далеки от идеала. В этом отношении возможно будет более эффективнее размещение солнечных батарей на земле. Если позволяет место, и солнце не перекрывается другими сооружениями или деревьями.

5.Реальные показатели производительности

Заявленная мощность значительно отличается от фактической. Наша станция в 3 кВт максимально выдавала 2,2 кВт. Это были единичные случаи. Летом солнце падает под нужным углом, но жара снижает КПД. Зимой солнце слишком низко. Обычно при наличии солнца выработанная мощность составляла 1,5 – 1,8 кВт. Для частного дома 3 кВт, это минимальная мощность для автономного электроснабжения. Многие бытовые потребители имеют мощность в 1,5 кВт: бойлер, плита, чайник, насос. Что-то из этого можно включать, не за действуя аккумуляторы.

6.Потери энергии на заряд-разряд аккумуляторов, на поддержание работы инвертора

Инверторы для домашней подстанции

Рис. 5 Бесперебойное питание с генератором и без генератора. Установка солнечных батарей на крыше на профиля

Преимущества использования солнечных панелей для частного дома

Почему устанавливают солнечные панели если они не приносят выгоды. Выгода есть, но она находится не в плоскости финансовой экономии.

1. Автономная система электроснабжения дома при отключении электроэнергии. Для этого не обязательно приобретать солнечные батареи. Достаточно купить аккумуляторы и инвертор. Исключением, может быть длительное отключение энергии. Как сейчас, когда идёт война. При небольшом потреблении можно вполне обходиться без сети переменного тока длительное время. Так, в начале войны, снарядом повредило провода возле нашего дома. Солнечные батареи позволяли греть чайники, заряжать телефоны не только нам, но и соседям. Мы стремимся сделать свою жизнь более защищённой и стабильной. Солнечная подстанция, как раз есть вложение в нашу безопасность и не зависимость. У нас стоит станция мощностью 3 кВт. В пасмурную погоду она выдаёт, условно 250 Вт. Этой энергии достаточно, чтобы круглосуточно работал холодильник, все компьютеры, телевизор, свет, роутер, зарядки и т.д. Обычно мы не знаем когда свет пропадает или появляется.

2.Зелёное движение. Множество людей задумываются об экологии, глобальном потеплении, сокращении природных ресурсов. Существуют организации, общества, энтузиасты и активисты. Можно внести свой вклад в сбережении Земли для потомков.

3.Энергосберегающие технологии. Альтернативная энергия является частью концепции строить эффективные, энергосберегающие дома. Так называемые пассивные дома. Пассивный дом – это сооружение, основной особенностью которого является низкое или нулевое потребление энергии. Проект дома разрабатывается с учётом установки солнечный батарей. При таком подходе использование фотоэлектрических панелей принесёт наибольшую эффективность. Об энергосберегающем каркасном доме ранее мы уже писали

4.Нет технической возможности подвести электроэнергию. Как раз, это был наш случай. Мы построили дом, но на участке не было электроэнергии. На ближайшей подстанции не хватало мощностей, поэтому перспектив не было. Стал вопрос, что делать дальше. И мы установили солнечные батареи. До ноября всё было просто отлично. Но в ноябре и декабре, солнца практически не было. Выжимали всё из аккумуляторов. Затем купили генератор с АВР. Через год нас подключили к центральной сети. Солнечная станция оставалась резервной и позволяла экономить. Через 3 года аккумуляторы потеряли 50 % своей ёмкости. Дальше экономии уже не получалось.

Другим случаем может быть установка солнечной станции на даче. На время кратковременных приездов энергии будет хватать. Осенью, когда солнца мало, аккумуляторы будут заряжаться во время отсутствия хозяев. Фотоэлектрические панели потребуются в небольшом количестве

5.Вложение денег. Гарантии производительности на солнечные панели обычно составляет от 20 до 25 лет. Но и после этого они могут служит длительное время с уменьшением производительности. Что касается аккумуляторов, то это скорее расходный материал, инверторы морально и физически устаревают, падает КПД. Отсюда вывод, что лучше вложится в солнечные батареи, чем аккумуляторы. Электроэнергия может подорожать, поэтому от инвестиций будет больше выгоды

Сетевая солнечная станция на крыше дома

Рис. 6 Сетевая солнечная станция мощностью 5 кВт

Выводы

Перед тем, как покупать солнечную станцию, надо понять для чего она будет использоваться. Без аккумуляторная система потребует гораздо меньших затрат на техническое обслуживание, будет дешевле и надежнее. Но жизненные ситуации требуют наличия резервного электроснабжения. Следует знать, что если установить гибридную или автономную работающую станцию, то через 5 лет она будет давать мизерное количество энергии. Это будет происходить постепенно, по мере износа аккумуляторов. Днём всю энергию фотоэлектрических панелей некуда использовать, а на вечер её нельзя запасти при слабых аккумуляторах

Для солнечной домашней солнечной станции самый выгодный вариант это установить гибридный инвертор 5 кВт, максимальное количество солнечных панелей и необслуживаемый резервный аккумулятор не большой ёмкости. Также продумать электрическую схему с наибольшим использованием фотоэлектрических панелей.

Часто задаваемые вопросы

Что такое солнечные батареи и как они работают?

Солнечные батареи – устройства, преобразующие солнечную энергию в электричество с использованием фотоэлектрического эффекта

Сколько нужно солнечных батарей для дома?

Количество необходимых солнечных батарей для дома зависит от его энергопотребления и географического расположения. Обычно для большинства домов достаточно установки солнечной системы с мощностью от 5 до 15 кВт. Приблизительный расчет можно провести, опираясь на среднемесячное потребление электроэнергии и учитывая солнечную продуктивность региона. Тем не менее, рекомендуется провести более точную оценку энергопотребления с помощью профессионалов, чтобы оптимально подобрать размер солнечной системы.

Сколько нужно солнечных батарей для отопления дома?

Солнечные батареи обычно не используются для прямого отопления дома, но могут быть интегрированы в системы отопления с использованием тепловых насосов или других технологий. Для определения необходимого количества солнечных батарей для поддержания отопительной системы, требуется детальный расчет, учитывающий теплопотери дома, климатические условия и эффективность системы. Лучше всего проконсультироваться с профессионалами в области альтернативной энергии для точного подбора компонентов.

Расчет солнечных батарей для частного дома?

Расчет солнечных батарей для частного дома включает оценку энергопотребления, определение солнечного потенциала региона, выбор типа и эффективности солнечных панелей, а также учет теней и углов установки. Профессионалы могут использовать онлайн-калькуляторы, программы моделирования и инженерные расчеты для точного определения необходимой мощности солнечной системы. Результаты расчетов помогут определить количество и тип солнечных батарей, а также дополнительное оборудование, необходимое для максимальной эффективности и экономии.


Дизайнерские изделия из металла на заказ Затрудняешься с выбором? Остались вопросы?
Переходи на страничку обсуждения проекта
• Смотреть фотогалерею • Получить консультацию • Пригласить на замеры
• Сделать визуализацию • Оформить заказ
Сделайте свои проекты совершенными!

Альтернативная энергия для частного хозяйства была бы эффективнее при более высокой цене на электроэнергию. Европейские цены выше в минимум в 5 раз. Или существовали государственные программы на кредиты, дотации альтернативной энергетики.

Вадим Рыбалко sео-специалист БУДИДЕЯ

30.01.2024
 - 1269
Написать отзыв
Ваша оценка  
Похожие статьи
Строительство погреба на даче своими руками
Строительство погреба на даче своими руками
Делимся опытом строительства монолитного погреба. Начали его строить в качестве бункера, для защиты от войны и катаклизмов. Погреб заглублённый в землю с плитой перекрытия под будущую сауну. Можно использовать для другого назначения: под беседку, гараж, хозяйственную постройку, летнюю кухню, гостевой домик. Правильный подземный погреб позволяет круглый год поддерживать оптимальные условия для хранения овощей и фруктов. Устройство погреба на даче вполне доступно собственными силами.
19.03.2024
 - 0
16 преимуществ каркасного деревянного дома
16 преимуществ каркасного деревянного дома
Основным достоинством деревянного дома является его экологичность. В таком доме быстрее происходит обмен воздуха благодаря порам в древесине, создавая уютную и благоприятную атмосферу. Энергетика дерева положительно сказывается на здоровье жильцов дома. Их жизненный тонус выше, они меньше болеют и дольше живут. Предлагаем реальные отзывы владельца каркасного дома.
12.03.2024
 - 0
Как сделать камин эффективным
Как сделать камин эффективным
Современные камины не просто украшение любого интерьера, но и достаточно эффективное средство обогрева. Камин в доме может быть единственным источником отопления с воздушным или водяным распределением тепла по помещениям. Тёплая и радостная атмосфера никогда не покинет ваш дом с камином. Обор каминов на дровах для отопления дома
12.02.2024
 - 0